北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)，由車載一體化終端和數(shù)據(jù)中心構(gòu)成。車載一體化終端由主機和外設(shè)組成；主機主要由核心控制處理模塊、外設(shè)接口模塊、北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊和移動通信收發(fā)模塊組成。數(shù)據(jù)中心主要由前端數(shù)據(jù)通信設(shè)備、前端通信與控制處理機、后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和遠程客戶端。本實用新型采用定位與通信一體化的設(shè)計思想和通用統(tǒng)一的平臺結(jié)構(gòu)，可以方便快捷地從通用平臺出發(fā)，按照應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用要求，開發(fā)和建設(shè)目標應(yīng)用系統(tǒng)，減少了二次開發(fā)帶來的問題，有效縮短了開發(fā)周期，降低了建設(shè)和維護成本。
【專利說明】
北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及衛(wèi)星定位和通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前北斗二代已正式面向中國和周邊地區(qū)提供位置服務(wù)，北斗二代系統(tǒng)的正式商用對我國經(jīng)濟、科技和社會發(fā)展必將產(chǎn)生巨大深遠的影響。但是北斗二代系統(tǒng)要產(chǎn)生經(jīng)濟效益，還需要應(yīng)用在國民經(jīng)濟的更多領(lǐng)域。位置信息和服務(wù)是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，特別是車聯(lián)網(wǎng)、船聯(lián)網(wǎng)、人聯(lián)網(wǎng)等最基本和最重要的元素。北斗定位系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用結(jié)合會產(chǎn)生大量的新的應(yīng)用場景，必然出現(xiàn)各種不同的應(yīng)用系統(tǒng)，各種不同的設(shè)備類型，給設(shè)計、開發(fā)和應(yīng)用帶來困惑，延長了應(yīng)用開發(fā)和建設(shè)的周期。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有的北斗位置服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)存在的通用性、兼容性和靈活性差，浪費開發(fā)資源和延長開發(fā)周期的問題，提出一種北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)。
[0004]為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]—種北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)，由車載一體化終端和數(shù)據(jù)中心構(gòu)成。車載一體化終端由主機和外設(shè)組成;主機主要由核心控制處理模塊、外設(shè)接口模塊、北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊和移動通信收發(fā)模塊組成。數(shù)據(jù)中心主要由前端數(shù)據(jù)通信設(shè)備、前端通信與控制處理機、后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和遠程客戶端。主機的核心控制處理模塊同時與外設(shè)接口模塊、北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊和移動通信收發(fā)模塊相連;外設(shè)接口模塊與外設(shè)連接，北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊與北斗衛(wèi)星和/或GPS衛(wèi)星連接，移動通信收發(fā)模塊與數(shù)據(jù)中心的前端數(shù)據(jù)通信設(shè)備連接。數(shù)據(jù)中心的前端通信與控制處理機同時與前端數(shù)據(jù)通信設(shè)備、后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和遠程客戶端相連。
[0006]上述方案中，外設(shè)接口模塊采用的有線方式為UART、USB、SP1、I2C和/或Camera；采用的無線接口方式為WiF1、ZigBee和/或藍牙。
[0007]上述方案中，北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊為型號為UM220的北斗與GPS雙系統(tǒng)模塊。
[0008]上述方案中，一體化終端主機還進一步包括信道擴展模塊，核心控制處理模塊與該信道擴展模塊相連;信道擴展模塊連接連接數(shù)傳模塊。
[0009]上述方案中，數(shù)傳模塊為短波數(shù)傳模塊、衛(wèi)星數(shù)傳模塊、VHF數(shù)傳模塊、UHF數(shù)傳模塊和/或HF數(shù)傳模塊。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下特點:
[0011]1、創(chuàng)新地構(gòu)建了一種由車載一體化終端和數(shù)據(jù)中心整合而成的通用平臺，以適應(yīng)各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對定位、跟蹤、通信一體化應(yīng)用的要求；
[0012]2、車載一體化終端采用一體化和可擴展性有機結(jié)合，功能模塊化結(jié)構(gòu)，良好的應(yīng)用適應(yīng)性，實現(xiàn)了應(yīng)用功能的可裁剪，減少了二次開發(fā)的帶來的時間和成本的浪費；
[0013]3、車載一體化終端采用主機與智能外設(shè)組合方式，具有靈活可擴展的模塊化結(jié)構(gòu)，按應(yīng)用場景要求，即插即用，有利于適應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境要求；
[0014]4、引入北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，采用北斗定位為主、GPS為輔的雙模定位模式，并采用多種通信模式，實現(xiàn)多通道自適應(yīng)信息回傳機制，克服了傳統(tǒng)定位通信系統(tǒng)存在通信盲區(qū)的不足，用以提高了系統(tǒng)的可靠性和有效性。
【附圖說明】
[0015]圖1為北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)的組成圖。
【具體實施方式】
[0016]—種北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)，如圖1所示，由車載一體化終端和數(shù)據(jù)中心構(gòu)成。
[0017]上述車載一體化終端由主機和外設(shè)組成。主機主要完成通信、定位、控制、管理和資源調(diào)度的功能。外設(shè)用于嵌入目標應(yīng)用系統(tǒng)，實現(xiàn)目標系統(tǒng)的采集和控制功能，并與主機可以實現(xiàn)自動適配。主機主要由核心控制處理模塊、外設(shè)接口模塊、北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊和移動通信收發(fā)模塊組成。主機的核心控制處理模塊同時與外設(shè)接口模塊、北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊和移動通信收發(fā)模塊相連。外設(shè)接口模塊與外設(shè)連接，北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊與北斗衛(wèi)星和/或GPS衛(wèi)星連接，移動通信收發(fā)模塊與數(shù)據(jù)中心的前端數(shù)據(jù)通信設(shè)備連接。核心控制處理模塊用于完成終端設(shè)備的智能控制、實時調(diào)度、外設(shè)管理、信息采集控制和通信協(xié)調(diào)功能。外設(shè)接口模塊采用有線和/或無線接口方式，用于提供數(shù)據(jù)、語音以及數(shù)字圖像的通信接口，滿足物聯(lián)網(wǎng)各種環(huán)境的接口和數(shù)據(jù)采集需求。本實用新型采用了多種外設(shè)接口通信方式:外設(shè)接口模塊采用的有線方式為UART、USB、SP1、I2C和/或Camera;采用的無線接口方式為WiF1、ZigBee和/或藍牙。北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊用于接收北斗或GPS衛(wèi)星信號和計算位置信息，必要時通過擴展廣域差分技術(shù)提高定位精度。本實用新型采用了北斗與GPS雙模定位方式。北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊為型號為UM220的北斗與GPS雙系統(tǒng)模塊。移動通信收發(fā)模塊用于物聯(lián)網(wǎng)的終端設(shè)備與中心站之間定位、跟蹤、控制信息以及物聯(lián)網(wǎng)信息的傳遞與交互操作。信道擴展模塊在移動通信收發(fā)模塊無法工作的情況作為備用信道工作;根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的通信狀況，靈活選用不同的數(shù)傳模塊；同時根據(jù)信道檢測的實際狀況，自適應(yīng)選定當(dāng)前傳輸通道。所述數(shù)傳模塊為短波數(shù)傳模塊、衛(wèi)星數(shù)傳模塊、VHF數(shù)傳模塊、UHF數(shù)傳模塊和/或HF數(shù)傳模塊，以多通道自適應(yīng)回傳。該通用平臺采用北斗定位為主、GPS定位為輔的雙模定位方式，回傳方式采用現(xiàn)有的2G/3G/4G移動通信網(wǎng)絡(luò)為主，HF/VHF/UHF以及衛(wèi)星數(shù)傳方式為輔，并設(shè)計了多通道自適應(yīng)回傳工作機制，可以有效實現(xiàn)定位信息和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)信息的采集和實時回傳。由于引入多種通道自適應(yīng)切換，克服了傳統(tǒng)回傳方式單一，且存在通信盲區(qū)的缺點，可以滿足廣域條件下的定位跟蹤通信需要，具有良好的工程應(yīng)用價值。
[0018]上述數(shù)據(jù)中心主要由前端數(shù)據(jù)通信設(shè)備、前端通信與控制處理機、后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和遠程客戶端。數(shù)據(jù)中心的前端通信與控制處理機同時與前端數(shù)據(jù)通信設(shè)備、后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和遠程客戶端相連。前端數(shù)據(jù)通信設(shè)備用于與一體化終端主機的移動通信收發(fā)模塊實現(xiàn)通信。前端通信與控制處理機用于完成整個平臺的通信、控制與一體化終端主機管理。后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于完成數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)分析與處理，并根據(jù)系統(tǒng)的具體應(yīng)用要求，任意裁剪或組合搭建應(yīng)用平臺。遠程客戶端用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢和瀏覽。
[0019]本實用新型的各個模塊內(nèi)部所運行的均是現(xiàn)有技術(shù)已有的程序及其組合，其核心改進點是將這些模塊進行整合，使其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)定位與通信一體化功能，即滿足于位置信息的回傳，也滿足各種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的通信需要;而且實現(xiàn)了平臺結(jié)構(gòu)的通用化。通過外設(shè)的按需配置，按需求選擇相應(yīng)的軟硬件接口和功能，并指配通信協(xié)議及其字段的定義，再按需求修改前臺通信標識和后臺數(shù)據(jù)庫設(shè)置以及后臺功能軟件模塊，即可完成運輸車輛的調(diào)度和管理系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)，大大縮短了開發(fā)周期，節(jié)省了開發(fā)成本。
【主權(quán)項】
1.北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)，由車載一體化終端和數(shù)據(jù)中心構(gòu)成，其主要特征在于: 車載一體化終端由主機和外設(shè)組成;主機主要由核心控制處理模塊、外設(shè)接口模塊、北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊和移動通信收發(fā)模塊組成； 數(shù)據(jù)中心主要由前端數(shù)據(jù)通信設(shè)備、前端通信與控制處理機、后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和遠程客戶端； 主機的核心控制處理模塊同時與外設(shè)接口模塊、北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊和移動通信收發(fā)模塊相連;外設(shè)接口模塊與外設(shè)連接，北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊與北斗衛(wèi)星和/SGPSi星連接，移動通信收發(fā)模塊與數(shù)據(jù)中心的前端數(shù)據(jù)通信設(shè)備連接； 數(shù)據(jù)中心的前端通信與控制處理機同時與前端數(shù)據(jù)通信設(shè)備、后臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和遠程客戶端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)，其特征在于:外設(shè)接口模塊采用的有線方式為1^1^、1^8、3?1、12(:和/或0&1^^;采用的無線接口方式為們？丨、2丨8866和/或藍牙。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)，其特征在于:北斗與GPS衛(wèi)星接收模塊為型號為UM220的北斗與GPS雙系統(tǒng)模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)，其特征在于:一體化終端主機還進一步包括信道擴展模塊，核心控制處理模塊與該信道擴展模塊相連;信道擴展模塊連接連接數(shù)傳模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的北斗定位與通信一體化通用系統(tǒng)，其特征在于:數(shù)傳模塊為短波數(shù)傳模塊、衛(wèi)星數(shù)傳模塊、VHF數(shù)傳模塊、UHF數(shù)傳模塊和/或HF數(shù)傳模塊。
【文檔編號】G01S19/33GK205670192SQ201620346358
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】趙利, 王金輝, 蔡成林, 李天松, 韋照川, 劉小康
【申請人】桂林電子科技大學(xué)