[发明专利]一种用于车辆通信的网络硬件系统

说明书

本发明提供了一种用于车辆通信的网络硬件系统，从上到下依次包含管控中枢、管控节点和车辆终端三级，管控中枢与下一级的所有管控节点进行连接通信，管控节点与下一级的所有车辆终端进行连接通信。本发明通过管控节点分摊运算量，降低管控中枢算力的要求。必要时可设置多节点协同运算，实现“云服务器”的效果，具有高度的可拓展性、灵活性，在最小管控网络的基础上可依照管辖范围增加数据汇总的层级，采用分布式基站的技术布设，经济且覆盖效果良好。

技术领域

本发明涉及车联网领域，具体涉及一种用于车辆与车辆、车辆与管控中枢通信的网络硬件系统。

背景技术

车联网是指车辆间通过无线通讯技术，实现彼此间的信息交换并在车辆运行过程中提供各种服务。当下车辆组网主要采用射频技术、传感网络技术、卫星定位技术、无线通信和大数据分析等技术对车辆进行数据的采集与通信。

当前主流的网络架构多用3G、4G网络，车辆直接和已有的基站相连，然后通过云端实现各项服务。但是，车辆直接接入互联网后，由于缺乏足够的安全措施容易受到网络攻击。同时因为接入的数据量极大，难以对每一辆车的位置和运动信息进行实时追踪与分析。若采用覆盖范围极广的宏基站，容易造成大量的盲区和重复覆盖区；而采用微基站的方式成本较高且需要频繁切换基站。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于车辆通信的网络硬件系统。车辆通过管控中枢与互联网连接，提供统一的安全服务，按照街区划分服务范围，每个服务节点可以辅助运算，降低系统对管控中枢算力的要求。同时射频模块和处理模块分离，射频模块布设于道路两侧和道路中不妨碍车辆通行的位置，完全覆盖服务街区。兼备扩展性和灵活性。本发明兼容当前的传感网络，可根据信息融合的结果结合大数据、人工智能等技术实现车辆的智能管控、快速判罚、远程指挥等功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于车辆通信的网络硬件系统，从上到下依次包含管控中枢、管控节点和车辆终端三级，管控中枢与下一级的所有管控节点进行连接通信，管控节点与下一级的所有车辆终端进行连接通信。

每个车辆终端包含显示模块、车辆无线通信模块、传感器模块和车辆信息处理模块，车辆终端中显示模块、车辆无线通信模块和传感器模块分别连接至车辆信息处理模块，其中传感器模块包含但不限于车载雷达、车载摄像头和微波测距设备，车辆终端通过车辆无线通信模块和上一级的管控节点进行通信；

所述的管控节点包含管控节点信息处理模块、管控节点无线通信模块、射频模块、交换机、网关和中继器，管控节点中，管控节点无线通信模块、射频模块、交换机、网关和中继器分别连接至管控节点信息处理模块，其中中继器包含射频子模块和信息中继子模块，射频子模块用于接收车辆无线信息，信息中继子模块用于将接收到的信息传递至管控节点，当管控节点的信号覆盖范围小于需要管辖的街区时，采用信息中继子模块进行辅助通信，若管控节点的信号覆盖范围足够覆盖时，不再采用信息中继子模块。

所述管控中枢包含显示模块、计算模块、有线通信模块、管控中枢无线通信模块、交换机、网关和主控模块，管控中枢中显示模块、计算模块、有线通信模块、管控中枢无线通信模块、交换机和网关分别连接至主控模块。

优选地，车辆终端的显示模块采用OLED或LED显示屏，更优选地，采用车载抬头显示器(HUD)。

优选地，车辆无线通信模块、管控节点无线通信模块和管控中枢无线通信模块采用Zigbee技术或NBIOT技术，更优选地，采用3G/4G通信技术。

本发明的有益效果在于：

1、通过管控节点分摊运算量，降低管控中枢算力的要求。必要时可设置多节点协同运算，实现“云服务器”的效果。

2、具有高度的可拓展性、灵活性，在最小管控网络(车辆-节点-中心)的基础上可依照管辖范围增加数据汇总的层级。