[实用新型]基于4G和FlexRay总线的嵌入式网关设计

说明书

技术领域

本实用新型属于车联网(智能交通)领域，涉及一种基于4G和FlexRay总线的嵌入式网关设计。

背景技术

随着网络通信技术的发展，在汽车内部组建汽车网络和使用无线网络对汽车进行监控受到越来越多的重视。近年来汽车电子技术和智能交通技术的发展，汽车内部电子元器件设备数量急剧增加。传统模式下电子设备间一对一的通信方式已无法满足当前客户对高舒适性、高安全性的功能需求，车载网络系统应运而生。为了实现车载网络中车辆行驶信息、汽车电子设备状态信息与互联网服务终端的共享，车载网络与互联网终端的互联就成为当务之急。当前广泛应用的车载总线技术(如CAN、VAN、LIN等)由于缺少确定性、同步性及容错机制等并不能满足要求。同时，伴随着车联网技术的深入发展，无人车、自动驾驶等相关技术的深入研究，对车载数据进行实时监控已成为不可或缺的一部分，就目前车载监控系统主要采用GPRS以及3G技术，速度与通信质量存在一定的不足，无法进一步满足车辆监控系统的需求。

随着越来越多的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)通过车载总线网络连接到汽车上，传统的车载总线已无法满足对未来的发展要求。为了有效的掌握车载信息，需要对汽车内部信息进行实时监控，提高车辆行驶过程中安全性。同时，对车辆的相关信息进行管理，能够给汽车用户提供贴心的信息服务。所以，基于FlexRay总线与4G技术的远程监控系统的研究成为未来车联网技术发展的一个重要环节。

实用新型内容

本实用新型的目的是将4G网络和FlexRay车载总线两种异构网络连接起来，并通过无线终端实现对车载设备的监控。车主可以借助4G网络，随时随地使用无线客户端更方便、快捷的对车载设备的查看。

为解决上述问题，本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种基于4G和FlexRay总线的嵌入式网关设计，包括TJA1080总线控制器、基于Cortex TM-A8内核的S5PV210微处理器模块和4G通信模块构成。所述的通信系统中的FlexRay总线及其设备与TJA1080总线控制器进行电气连接；TJA1080总线控制器又与基于Cortex TM-A8内核的S5PV210微处理器模块进行电气连接；其中S5PV210微处理器模块主要由S5PV210微处理器、USB接口、DDR2RAM存储器、复位电路、电源控件、串口单元以及NAND FLASH存储器组成，并且USB接口、DDR2RAM存储器、复位电路、电源控件、串口单元以及NAND FLASH存储器分别和中央处理芯片S5PV210微处理器进行电气连接；而基于Cortex TM-A8内核的S5PV210微处理器模块与4G通信模块进行电气连接；4G通信模块与4G网络进行无线连接；4G网络和无线终端进行无线连接。

上述的基于4G和FlexRay总线的嵌入式网关设计，其特征在于：嵌入式系统首先搭建了软件的开发平台，包括Linux操作系统的移植、创建交叉编译环境、定制编译Linux内核和定制嵌入式文件系统等。

上述的基于4G和FlexRay总线的嵌入式网关设计，其特征在于：采用恩智浦半导体公司的TJA1080总线控制器，通过串口与嵌入式处理器连接，其可以实现与FlexRay总线互联。

上述的基于4G和FlexRay总线的嵌入式网关设计，其特征在于：所述基于Cortex TM-A8内核的S5PV210微处理器模块采用的是三星公司生产的S5PV210微处理器为核心，加上外围的USB接口、DDR2RAM存储器、复位电路、电源控件、NAND FLASH存储器以及串口单元组成的中央处理单元。

上述的基于4G和FlexRay总线的嵌入式网关设计，其特征在于：4G通信模块采用华为公司的ME909s-821LTE模块，通过串口与嵌入式处理器连接。

上述的基于4G和FlexRay总线的嵌入式网关设计，其特征在于：嵌入式网关通过4G相连的无线终端采用的是可以连接4G的笔记本电脑、平板电脑或手机。

上述的基于4G和FlexRay总线的嵌入式网关设计，其特征在于：FlexRay总线上挂载各车载ECU(车载电控单元)。

上述的基于4G和FlexRay总线的嵌入式网关设计，要实现通过移动客户端随时随地监控车载总线设备的功能，本地服务器已经满足不了需求，需要一个云端服务器提供公网IP，使得只要能联网的用户都能随时随地的访问云端数据，本实用新型选用的是阿里巴巴公司的云服务器阿里云。