基于車載自組網(wǎng)模式的小車互聯(lián)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)

1、基于車載自組網(wǎng)模式的小車(xioch)互聯(lián)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)共三十二頁 本課題對智能小車的硬件系統(tǒng)、車載自組網(wǎng)絡(luò)、多傳感器數(shù)據(jù)融合以及GPS定位等相關(guān)技術(shù)進行研究，設(shè)計實現(xiàn)一種(y zhn)基于車載自組網(wǎng)絡(luò)模式的智能小車的監(jiān)控導(dǎo)航系統(tǒng)。項目(xingm)簡介院共三十二頁研究背景總體設(shè)計詳細(xingx)設(shè)計總結(jié)&致謝介紹(jisho)內(nèi)容院共三十二頁研究背景總體設(shè)計詳細設(shè)計(shj)總結(jié)&致謝介紹(jisho)內(nèi)容院共三十二頁 目前，關(guān)于移動機器人系統(tǒng)的研究已成為機器人學(xué)領(lǐng)域一個(y )充滿活力、具有挑戰(zhàn)性的前沿發(fā)展方向。但是，在國內(nèi)并沒有哪個大學(xué)或組織側(cè)重于研究智能移動機器人間的通信。尤其在汽車行

2、業(yè)越來越智能化的今天，把我們已有的導(dǎo)航機器人、視覺導(dǎo)航系統(tǒng)等等，通過無線自組網(wǎng)應(yīng)用到汽車通信領(lǐng)域顯得尤為重要。移動自組網(wǎng)(mobile AdHoc networks，MANET)是一種不依賴任何基礎(chǔ)設(shè)施、可隨時隨地組建、無中心和自組織的特殊無線移動通信網(wǎng)絡(luò)。開發(fā)這樣一種網(wǎng)絡(luò)就需要Ad-Hoc技術(shù)和當(dāng)今國際研究熱點802.11p協(xié)議。車載自組網(wǎng)研究(ynji)背景院共三十二頁 1. AdHoc 網(wǎng)絡(luò)不依賴基礎(chǔ)設(shè)施、獨立組網(wǎng)和抗毀性強等優(yōu)良特性，使得它在車載通信系統(tǒng)(xtng)中具有良好的應(yīng)用前景。 2. 車載自組網(wǎng)(vehicular Ad Hoc networks，VANET)，也稱為車間通信

3、(inter-vehicle communication，IVC)，是在配備無線網(wǎng)絡(luò)接口的汽車以及路邊站(road-side unit，RSU)之間形成的一種無中心移動自組網(wǎng)絡(luò)。. 3. VANET 作為智能交通系統(tǒng)(intelligent transportation system，ITS)的核心部分，通過車間或車與RSU之間無線多跳通信，可以為司機提供及時報警和路況等信息，還可以通過路邊站接入互聯(lián)網(wǎng)，方便司機或乘客獲取天氣、交通流量、商店購物或網(wǎng)絡(luò)娛樂等信息，從而有利于合理選擇行車路線，避免交通堵塞，增加行車過程的舒適度，具有廣泛的商業(yè)應(yīng)用前景。Ad-Hoc & VANET院共三十二頁 1

4、. 近年來汽車網(wǎng)絡(luò)越來越受到人們的關(guān)注，聯(lián)邦通信委員會為了提高高速公路上的安全和效率，針對汽車通信的特殊環(huán)境出爐IEEE80211p標(biāo)準(zhǔn)。利用無線通信標(biāo)準(zhǔn)DSRC實現(xiàn)路邊到汽車和汽車到汽車的公共安全和私人(srn)活動通信的短距離的通信服務(wù)。 2. 車載環(huán)境無線接入(WAVE)被視為下一代專用短距通信(DSRC)技術(shù)，能夠提供高速的車到車(V2V)和車到中心臺(V2I)數(shù)據(jù)傳輸，主要可以用于智能交通系統(tǒng)(ITS)，車輛安全服務(wù)以及車上因特網(wǎng)接入。IEEE802.11p & WAVA院共三十二頁IEEE802.11p的價值(jizh)和意義車輛(chling)自組網(wǎng)（ 802.11p協(xié)議）與傳統(tǒng)

5、無線通信系統(tǒng)相比較：車輛高速行駛；信道快速衰落；多普勒效應(yīng)嚴(yán)重；網(wǎng)絡(luò)拓撲變化快等特征。院共三十二頁各種( zhn)車載無線網(wǎng)的比較DSRCWi-FiCellularWMiax延時60 m /h60 m /h60 m /h通信距離 1000 m 100 m 10 km 15 km數(shù)據(jù)傳輸率327Mb/s654Mb/s2Mb/s132Mb/s通信帶寬10MHz20MHz3MHz10MHz通信頻段5. 865. 925 GHz2. 4 GHz, 5. 2 GHz800MHz1. 9 GHz2. 5 GHzIEEE標(biāo)準(zhǔn)802. 11P(WAVE)802. 11aN/A802. 16e院共三十二頁IEE

6、E 802.11p的研究是基于(jy)IEEE802.11解決汽車網(wǎng)絡(luò)的方案。由于設(shè)計的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)在靈活性上很差，所以IEEE802.l1p標(biāo)準(zhǔn)主要是解決快速連接高頻率切換問題和新的安全問題。從技術(shù)上來看，它對IEEE802.11進行了多項針對汽車這樣的特殊環(huán)境的改進，如：熱點間切換更先進更支持移動環(huán)境增強了安全性加強了身份認證等等IEEE802.11p的特點(tdin)院共三十二頁VANET網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)主要有兩大類： （1） 節(jié)點(車輛(chling)和中心的V2I結(jié)構(gòu) （2） 節(jié)點(車輛)和節(jié)點(車輛)間的Ad Hoc結(jié)構(gòu)IEEE802.11p網(wǎng)絡(luò)(wnglu)架構(gòu)院共三

7、十二頁IEEE802.11p網(wǎng)絡(luò)(wnglu)架構(gòu)院方案(fng n)示意圖共三十二頁VANET的應(yīng)用(yngyng)也主要分為兩大類：（1） 安全應(yīng)用 事故現(xiàn)場預(yù)警； 十字路口； 擁塞的道路；（2） 提供增值業(yè)務(wù) internet連接； P2P應(yīng)用。IEEE802.11p的應(yīng)用(yngyng)院共三十二頁研究背景總體設(shè)計詳細(xingx)設(shè)計總結(jié)&致謝介紹(jisho)內(nèi)容院共三十二頁 本系統(tǒng)采用以S3C2440為核心，增添其他外圍功能模塊，如雙電源模塊、紅外探測模塊、顯示模塊、電機驅(qū)動模塊、無線收發(fā)模塊、GPS定位模塊等，設(shè)計實現(xiàn)(shxin)可以組建車載自組網(wǎng)、具有人車交互和車車互操作的

8、多功能智能小車。系統(tǒng)(xtng)總體描述院共三十二頁系統(tǒng)總體(zngt)結(jié)構(gòu)院共三十二頁小車能夠自主行走并較好的識別障礙物。2. 小車可以解析主機下發(fā)的指令，作出相應(yīng)的工作。3. 小車之間可以通信并進行互操作4. 通過在小車上安裝攝像頭，實現(xiàn)視頻(shpn)采集及無線傳輸。5. PC端接收無線流媒體數(shù)據(jù)并能夠播放。系統(tǒng)功能(gngnng)介紹院共三十二頁6. 一臺小車可以接收另臺小車的流媒體數(shù)據(jù)并能夠播放。7. 小車裝備GPS模塊，可以實時定位，并將定位數(shù)據(jù)傳個PC。8. 設(shè)計PC電子地圖軟件，并接收小車的實時定位信息(xnx)以顯示小車實時位置。系統(tǒng)(xtng)功能介紹院共三十二頁系統(tǒng)(xt

9、ng)開發(fā)流程圖院共三十二頁研究背景總體設(shè)計詳細(xingx)設(shè)計總結(jié)&致謝介紹(jisho)內(nèi)容院共三十二頁硬件(yn jin)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)院共三十二頁軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)院共三十二頁軟件工作(gngzu)流程院共三十二頁控制系統(tǒng)(kn zh x tn)院共三十二頁視頻采集處理(chl)系統(tǒng)院視頻數(shù)據(jù)壓縮(sh j y su)編碼過程：共三十二頁命令(mng lng)接收執(zhí)行系統(tǒng)院共三十二頁實時(sh sh)定位系統(tǒng)院共三十二頁研究背景(bijng)總體設(shè)計詳細設(shè)計總結(jié)&致謝介紹(jisho)內(nèi)容院共三十二頁實際生產(chǎn)(shngchn)工作量，包括：a. 所有程序約3千多行源代碼；b. 閱讀書籍，

10、學(xué)習(xí)知識，探索方法花去了很多的時間。c. 自己的任務(wù)，并且通過交流分享給了其他組員。d. 主要活動如下：總結(jié)(zngji) 1院共三十二頁e. 安排這些活動的最終目的：第一，是為了完成工程實踐這一任務(wù)；第二，是為了讓每位組員在這接近5個月的時間中，沒有人閑下來；第三，是為了讓所有組員通過(tnggu)該工程實踐學(xué)習(xí)到各種編程實踐的知識。各組員都很好的完成了自己的任務(wù)，并且通過交流分享給了其他組。對產(chǎn)品質(zhì)量的評價 此小車具有高度自主性、高智能、低功耗且價格低廉等優(yōu)點，其將在智能樓宇、醫(yī)院、商場、圖書館等場所有廣泛的應(yīng)用前景。 同時，該系統(tǒng)也是也是一個研究車載自組網(wǎng)的應(yīng)用和協(xié)議開發(fā)的平臺。總結(jié)(z

11、ngji) 2院共三十二頁問題分析智能性不夠強，可在智能識別和算法做進一步研究，并增加相應(yīng)傳感器作為輔助；小車的運動系統(tǒng)存在缺陷，加強對運動系統(tǒng)和對攝像頭的控制，向工業(yè)(gngy)產(chǎn)品邁進，如搜救機器人；增加人機交互功能，智能娛樂產(chǎn)品；增強控制系統(tǒng)健壯性，開發(fā)真正的智能無人駕駛系統(tǒng)?？偨Y(jié)(zngji) 3院共三十二頁內(nèi)容摘要基于車載自組網(wǎng)模式的小車互聯(lián)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)。院。目前，關(guān)于移動機器人系統(tǒng)的研究已成為機器人學(xué)領(lǐng)域一個充滿活力、具有挑戰(zhàn)性的前沿發(fā)展方向(fngxing)。尤其在汽車行業(yè)越來越智能化的今天，把我們已有的導(dǎo)航機器人、視覺導(dǎo)航系統(tǒng)等等，通過無線自組網(wǎng)應(yīng)用到汽車通信領(lǐng)域顯得尤為重要。移動自組網(wǎng)(m