基于車載自組網(wǎng)模式的智能汽車開發(fā)

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、老師蒞臨指導課題：

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)中國科學技術(shù)大學軟件學院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)一種基于車載自組網(wǎng)絡(luò)模式的智能小車的監(jiān)控導航系統(tǒng)。項目簡介中

國科學技術(shù)大學軟件學院介紹內(nèi)容

1.研究背景2.總體設(shè)計3.詳細設(shè)計4.總結(jié)&致謝中

國科學技術(shù)大學軟件學院介紹內(nèi)容

1.研究背景2.總體設(shè)計3.詳細設(shè)計4.總結(jié)&致謝中

國科學技術(shù)大學軟件學院目前,關(guān)于移動機器人系統(tǒng)的研究已成為機器人學領(lǐng)域一個充滿活力、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。尤其在汽車行業(yè)越來越智能化的今天,把我們已有的導航機器人、視覺導航系統(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)(mobileAdHocnetworks,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)和當今國際研究熱點——802.11p協(xié)議。車載自組網(wǎng)研究背景

中

國科學技術(shù)大學軟件學院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)中具有良好的應(yīng)用前景。2.車載自組網(wǎng)(vehicularAdHocnetworks,VANET),也稱為車間通信(inter-vehiclecommunication,IVC),是在配備無線網(wǎng)絡(luò)接口的汽車以及路邊站(road-sideunit,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)(intelligenttransportationsystem,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Ad-Hoc&

VANET

舒適度,具有廣泛的商業(yè)應(yīng)用前景。中

國科學技術(shù)大學軟件學院1.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標準。利用無線通信標準DSRC實現(xiàn)路邊到汽車和汽車到汽車的公共安全和私人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

中

國科學技術(shù)大學軟件學院車輛自組網(wǎng)（802.11p協(xié)議）與傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)相比較:a)車輛高速行駛；b)信道快速衰落；c)多普勒效應(yīng)嚴重；d)網(wǎng)絡(luò)拓撲變化快等特征。IEEE802.

11p的價值和意義

中

國科學技術(shù)大學軟件學院各種車載無線網(wǎng)的比較

N/A中國科802.

16e5.86~5.925GHz2.5GHz通信頻段2.4GHz,5.2GHz800MHz1.9GHz802.11P(WAVE)DSRC>60

m

/h<

1000

m3~27Mb/s10MHz<50

msIEEE標準802.11aWMiax延時/移動性1~32Mb/s通信帶寬<10MHz數(shù)據(jù)傳輸率<

15

km通信距離>60

m

/hWi-FiCellularSecondsSeconds<2Mb/s6~54Mb/s20MHz<3MHz<

10

km<

100

m>60

m

/h<

5

m

/h學技術(shù)大學軟件學院?IEEE802.11p的研究是基于IEEE802.11解決汽車網(wǎng)絡(luò)的方案。由于設(shè)計的IEEE802.11標準在靈活性上很差，所以IEEE802.l1p標準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

中

國科學技術(shù)大學軟件學院?VANET網(wǎng)絡(luò)的基本架構(gòu)主要有兩大類:（1）節(jié)點(車輛)和中心的V2I結(jié)構(gòu)（2）節(jié)點(車輛)和節(jié)點(車輛)間的AdHoc結(jié)構(gòu)IEEE802.

11p網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

中

國科學技術(shù)大學軟件學院IEEE802.

11p網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

方案示意圖中

國科學技術(shù)大學軟件學院?VANET的應(yīng)用也主要分為兩大類:（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

中

國科學技術(shù)大學軟件學院介紹內(nèi)容

1.研究背景2.總體設(shè)計3.詳細設(shè)計4.總結(jié)&致謝中

國科學技術(shù)大學軟件學院本系統(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)可以組建車載自組網(wǎng)、具有人車交互和車車互操作的多功能智能小車。系統(tǒng)總體描述

中

國科學技術(shù)大學軟件學院中

國科學技術(shù)大學軟件學院系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

1.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)功能介紹

中

國科學技術(shù)大學軟件學院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以顯示小車實時位置。系統(tǒng)功能介紹

中

國科學技術(shù)大學軟件學院系統(tǒng)開發(fā)流程圖

中

國科學技術(shù)大學軟件學院介紹內(nèi)容

1.研究背景2.總體設(shè)計3.詳細設(shè)計4.總結(jié)&致謝中

國科學技術(shù)大學軟件學院硬件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

中

國科學技術(shù)大學軟件學院中

國科學技術(shù)大學軟件學院軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)軟件工作流程中

國科學技術(shù)大學軟件學院控制系統(tǒng)

中

國科學技術(shù)大學軟件學院中

國科學技術(shù)大學軟件學院視頻采集處理系統(tǒng)

視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼過程:命令接收執(zhí)行系統(tǒng)

中

國科學技術(shù)大學軟件學院實時定位系統(tǒng)

中

國科學技術(shù)大學軟件學院介紹內(nèi)容

1.研究背景2.總體設(shè)計3.詳細設(shè)計4.總結(jié)&致謝中

國科學技術(shù)大學軟件學院實際生產(chǎn)工作量，包括:a.所有程序約3千多行源代碼；b.閱讀書籍，學習知識，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)

1

中

國科學技術(shù)大學軟件學院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該工程實踐學習到各種編程實踐的知識。f.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?？偨Y(jié)2

中

國科學技術(shù)大學軟件學院