车载多模智能网关及应用平台的设计与实现

发布时间：2020-07-22 13:02

【摘要】：本学位论文基于车载信息服务应用场景,设计并实现了一个以车载多模智能网关为核心的配套应用平台和信息服务系统,在应用平台上实现了包括车辆的远程控制仿真,车辆的租赁系统和车辆与手持设备间的屏幕同步在内的多个应用场景。整个系统分为车载智能网关、用户移动设备和车辆仿真应用程序三个组成部分。车载智能网关基于Android系统的嵌入式硬件平台,完成了平台网络消息和CAN通信转发。用户移动设备向用户提供了基于远程控制场景和租车场景下应用平台的服务。车辆仿真应用程序针对真实车辆运行的状态进行了仿真,降低了车载应用的开发成本。联调和测试表明,该应用平台能很好地承载多种车载智能设备的应用场景,完成相关服务。全文共七章,主要包含以下内容:第一章阐述了课题研究的背景和意义,介绍了论文的主要内容和章节安排。第二章分析了车载多模智能网关及应用平台的一般场景和典型应用场景。讨论了车载智能网关部分、用户移动设备终端部分和车辆仿真应用程序部分的软硬件设计需求,提出了三部分的总体方案设计。第三章依据第二章内提出的总体方案设计,阐述了车载智能网关部分的具体实现方案。对车载智能网关的硬件平台进行了详细分析,对软件平台进行了搭建,移植了相关驱动程序。最后依据场景开发了应用程序。第四章阐述了用户移动设备终端的两种不同应用场景和软硬件平台实现方案。同时详细解释了开发的应用程序的工作流程,以及相关重要工作模块的具体实现原理。第五章分析了车辆仿真应用程序的具体实现方案。分别从硬件和软件方面阐述了车辆仿真应用程序的实现步骤和原理。最后,介绍了开发CAN通信应用程序的底层原理和重要模块的实现。第六章介绍了如何搭建整个硬件平台及测试环境。分别就远程控制场景、车辆租赁场景和屏幕同步场景进行了测试,进行了结果和问题的分析。第七章简要对全文进行了总结与展望。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6
【图文】：

智能网关,多模,场景,平台应用

车载多模智能网关及应用平台总体方案第2章车载多模智能网关及应用平台总体方案2.1 车载多模智能网关及应用平台场景介绍本论文设计的智能网关及应用平台可以实时监控车辆的运行状况信息，并提供对所搭载车辆的远程控制，支持多样化上层应用场景。在实际使用中，车载多模智能网关及应用平台应用场景如图 2.1 所示。通常，该智能网关被安装于车辆上，每台智能网关通过获取车辆的车架号信息，能够实现通过访问网关信息对应确定其连接的车辆。由于在应用平台内存在建设好的服务器端和车主持有的移动设备终端（如手机等），智能网关应处在能接入 Wi-Fi 或移动通信的网络环境中，智能网关需要与上述设备进行网络数据的接收、处理、转发。最后，智能网关不间断地通过车载 CAN 总线实时收集车辆的运行信息，以备需要时用于数据分析。

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步场景步场景中，出于便捷性的考虑，用户可能需要将个人设备中的多媒体系统中，或是将手机端的导航内容与车辆进行同步。将用户的需求抽平板电脑等移动性终端的内容，包括屏幕数据、触摸操作甚至是音效网关和移动设备间建立通信连接，并以约定的协议将一系列数据都同网关和移动设备间的局域通信同步，一般不需要外部网络的访问支持数据内容同步给两端都带来了不小的软硬件压力。智能网关及应用平台总体方案设计节所描述的应用场景，本文将整个智能网关应用平台系统设计划分为主体、位于远端的移动设备终端和车辆仿真应用程序。车载智能网关通讯部分，包括通过 Wi-Fi/蜂窝移动网络与车主移动设备终端和可能的交互，以及通过 CAN 总线与车辆仿真应用程序的交互。远端的服的云端信息管理，车主通过移动设备终端以实现用户端的功能、进行属于自己的车辆进行管理，而服务端则提供了整个应用平台远端的服支持。车辆仿真应用程序负责使用软硬件手段对真实车辆进行模拟展

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车载智能网关的设计与实现第3章车载智能网关的设计与实现关的应用场景介绍的典型应用场景中，可以看出，无论是接收用户移动设备终并将元操作转发给车辆仿真应用程序，还是相反的路径，车载智是起到了转发各类指令信息的功能，这也是网关的典型功能，即式、平台架构的两个系统间进行信息的转换互联[25]。关实现方案关的实现方案分为硬件平台选型，软件平台搭建和应用程序开发级中的硬件层、内核层和应用层。

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