吳戀　崔忠偉　穆勝

摘 要：在旅途中，每位旅客都追求著高質(zhì)量的旅行，且大多數(shù)人都希望車載WiFi能流暢上網(wǎng)，車載電視能夠播放自己喜歡的電影和音樂。但由于各種原因，卻不能同時滿足每個人的需求。針對上述情況，文中提出了一種設計合理、使用簡捷的車載智能影院系統(tǒng)來滿足乘客上網(wǎng)和不同的觀影需求。文中詳細描述了該系統(tǒng)的設計實現(xiàn)方案，對其中的關鍵技術點進行了闡述，并測試了系統(tǒng)，展示了最終成果。

關鍵詞：車載電視；車載WiFi；車載智能影院系統(tǒng)；簡捷

中圖分類號：TP368 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）04-00-02

0 引 言

隨著科學技術的發(fā)展，我們的生活水平也在不斷提高，旅游已成為人們追捧的一種休閑方式。在旅途中我們會在車上度過很多時間，為消遣這無聊的時間，車上都會有車載電視為我們播放電影或音樂。但由于各自的愛好不同，車載電視不可能同時滿足每個乘客的要求。

針對上述情況，本文提出一種設計合理、使用簡便快捷、能夠合理滿足不同乘客觀影需求的基于無線網(wǎng)絡共享的智能影院系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)框架

1.1 車載智能影院系統(tǒng)

車載智能影院系統(tǒng)實現(xiàn)原理如圖1所示，智能終端設備（如手機、平板電腦等）與智能影院系統(tǒng)裝置（本文設計與實現(xiàn)的設備）通過無線WiFi連接，智能影院系統(tǒng)裝置與存儲器件（影視庫）通過數(shù)據(jù)線連接。當智能終端設備連接上智能影院系統(tǒng)裝置釋放出來的WiFi后便可通過智能影院系統(tǒng)裝置實現(xiàn)訪問器件中的影視庫，且智能影院系統(tǒng)裝置還能連接到移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，為智能終端設備提供上網(wǎng)服務。

1.2 車載智能影院系統(tǒng)的硬件框架

由車載智能影院系統(tǒng)實現(xiàn)原理圖可知，實現(xiàn)車上智能影院的關鍵點在于智能影院系統(tǒng)裝置。從系統(tǒng)的主要特征功能上看，將車載智能影院系統(tǒng)分為五個模塊[1]：最小系統(tǒng)部分（包括中央處理器CPU+存儲設備MCP）、WiFi部分、基帶modem部分、USB部分、電源部分。車載智能影院硬件框架如圖2所示。

1.2.1 最小系統(tǒng)部分

此部分是車載智能影院系統(tǒng)的核心部分。主要有一個應用處理器AP，用于跑路由操作系統(tǒng)，作為主控，負責對整個系統(tǒng)的控制；還主要有MCP存儲設備（NAND+DDR）。MCP存儲設備包括NAND Flash內(nèi)存和DDR內(nèi)存（Double Data Rate，雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器），主要用于存儲路由系統(tǒng)運行時產(chǎn)生的一些臨時的或少量的數(shù)據(jù)和程序。

1.2.2 WiFi部分

主要包括一塊WiFi芯片，通過SDIO總線與處理器進行連接。這部分主要實現(xiàn)SoftAP功能，釋放WiFi信號供智能設備連接，從而訪問影視庫，觀看電影。

1.2.3 基帶modem部分

主要包括一個基帶處理器BP，用于跑基帶系統(tǒng)；還包括RFIC射頻集成電路，射頻電路與BP基帶芯片連接，受基帶系統(tǒng)控制?；鶐odem主要實現(xiàn)與移動通信網(wǎng)絡建立數(shù)據(jù)連接，為用戶提供上網(wǎng)服務。

1.2.4 USB部分

這里主要是一個通用的USB接口，USB控制芯片一般都集成在AP里，無需單獨的USB控制芯片。這部分主要實現(xiàn)通過USB接口訪問影視庫存儲器件中的數(shù)據(jù)。影視庫儲存器件采用一般的移動硬盤即可，沒有集成到智能影院裝置中，這樣做能方便影視內(nèi)容的更新，也降低了智能影院裝置的成本，使其也更具通用性。

1.2.5 電源部分

系統(tǒng)中各個分支線路所需的電壓、電流會有不同，且對電源穩(wěn)定性要求較高。電源部分主要是將外接的直流電源轉換為系統(tǒng)各部分需要的穩(wěn)定電源。

1.3 車載智能影院系統(tǒng)的軟件框架

由系統(tǒng)的主要功能、原理機制可知，該系統(tǒng)中需要跑兩個操作系統(tǒng)，一個是路由操作系統(tǒng)，一個是跑基帶軟件、協(xié)議的實時操作系統(tǒng)?；鶐Р僮飨到y(tǒng)可實現(xiàn)連接移動網(wǎng)絡，連接2G、3G、4G網(wǎng)絡提供的數(shù)據(jù)流量上網(wǎng)的目的。路由操作系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的主控，除實現(xiàn)無線路由具有的功能外，還負責與基帶系統(tǒng)的通信。下面通過圖表對智能影院系統(tǒng)的軟件架構進行說明，羅列出所需的軟件組件。

2 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)的關鍵性問題解決方案

2.1 操作系統(tǒng)的解決方案

我們提到在智能影院系統(tǒng)的操作系統(tǒng)有兩個，分別是路由操作系統(tǒng)和基帶實時操作系統(tǒng)。基帶實時操作系統(tǒng)采用第三方基帶平臺，路由操作系統(tǒng)采用移植一種開源的Linux內(nèi)核的路由操作系統(tǒng)。目前流行的第三方路由固件主要有三種[2]：DDWRT，Tomato，Openwrt。

在這三大路由固件中，OpenWry路由固件可擴展性最好，對新路由的支持十分迅速，可以在新路由強勁CPU的支持下獲得很好的性能表現(xiàn)，是最有前途的固件。

本文實現(xiàn)的智能影院系統(tǒng)采用的路由操作系統(tǒng)為——Openwrt。

2.2 WiFi無線局域網(wǎng)共享解決方案

為了使更多智能終端設備連上WiFi并且能夠流暢的上網(wǎng)、訪問視頻庫中的數(shù)據(jù)，WiFi芯片的接口速率/帶寬必須滿足一定的要求。像博通WiFi芯片43362最高支持SDIO2.0、最大50 MHz，這無法滿足要求。本文系統(tǒng)選用的是RealTek公司的RTL8189ES芯片，該WiFi芯片最高支持SDIO3.0、最大100 MHz。RTL8189是一款高性能、低功耗、體積小的SDIO接口無線模組，符合IEEE802.11N標準，并向下兼容IEEE802.11B/G標準，支持IEEE 802.11i安全協(xié)議，以及IEEE 802.11e標準服務質(zhì)量，其極高的兼容性能夠快速、方便的與無線設備互相連通，支持最新的64/128位WEP數(shù)據(jù)加密，支持WPA-PSK/WPA2-PSK，WPA/WPA2安全機制，無線傳輸速率高達150 M，是普通11B產(chǎn)品的10倍。

3 測試驗證及成果展示

4 結 語

本文對智能影院系統(tǒng)進行了詳細描述，清晰的講解了智能影院的實現(xiàn)原理，對智能影院提出了系統(tǒng)的實現(xiàn)方案，并對原來的車載電視的性能進行了改善，融入了車載WiFi的功能。經(jīng)測試驗證，本文實現(xiàn)的智能影院在性能和功能上優(yōu)于一般的車載電視及車載WiFi。本系統(tǒng)設計合理，使用簡便快捷，能很好地解決旅客在乘車途中的娛樂性問題，更好地滿足旅客的需求，與此同時還降低了車上的配置成本。

參考文獻

[1]周舸.TD-WiFi無線路由器的設計與實現(xiàn)[D].北京：北京郵電大學，2011.

[2]李在浩.基于Mi-Fi的多終端Access VPN接入研究與實現(xiàn)[J].科技廣場，2012 （10）：75-78.

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[5] Keshav，K，Indukuri，V.R， Venkataram， P.Energy efficient scheduling in 4G smart phones for Mobile Hotspot Application[C].Communications （NCC）， 2012 National Conference on，Kharagpur，Pallapa， 2012：1-5.