王傲博

摘 要：隨著人民生活水平的提高，人民對(duì)汽車(chē)的要求已經(jīng)不僅僅是代步工具，而是集安全、環(huán)保、娛樂(lè)、辦公及服務(wù)于一體的電子信息化智能汽車(chē)。車(chē)及交通管理的智能化就需要使用各種無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)、汽車(chē)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)通過(guò)遠(yuǎn)程控制來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)狀況實(shí)時(shí)檢測(cè)、車(chē)內(nèi)無(wú)線(xiàn)移動(dòng)辦公、GPS全球定位、汽車(chē)行駛導(dǎo)航、車(chē)輛指揮調(diào)度、環(huán)境數(shù)據(jù)采集、車(chē)內(nèi)娛樂(lè)等等功能。謹(jǐn)以此篇簡(jiǎn)單的汽車(chē)遠(yuǎn)程啟動(dòng)控制來(lái)簡(jiǎn)要分享APC220無(wú)線(xiàn)通訊模塊的使用，探討下無(wú)線(xiàn)通信在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)遠(yuǎn)程控制;汽車(chē)無(wú)線(xiàn)通信;車(chē)聯(lián)網(wǎng);車(chē)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用;APC220

中圖分類(lèi)號(hào)：U471.2? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1671-7988（2019）04-44-03

前言

東北的冬天天氣寒冷，汽車(chē)打火后十幾分鐘后才能開(kāi)走。每天清晨父母都會(huì)提前15～20分鐘下樓熱車(chē)，為了減輕父母提前熱車(chē)的負(fù)擔(dān)，于是我們便有了汽車(chē)遠(yuǎn)程控制的想法。

1 實(shí)現(xiàn)原理

1.1 原理圖及電路圖

1.1.1 實(shí)現(xiàn)原理

發(fā)射端（遙控器）：使用筆記本電腦的USB連接APC220模擬串口發(fā)射控制信號(hào)。

車(chē)載控制器：通過(guò)另一個(gè)APC220模塊來(lái)接收發(fā)射端的控制數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)給單片機(jī)Arduino來(lái)啟動(dòng)控制電路。因Arduino沒(méi)有串口，因此增加擴(kuò)展板來(lái)增加串口，APC220模塊插到擴(kuò)展板上。

控制電路采用繼電器（信號(hào)小電壓控制汽車(chē)啟動(dòng)電路的大電流）接通汽車(chē)啟動(dòng)電路2-3秒鐘模擬汽車(chē)打火。

汽車(chē)啟動(dòng)電路：因無(wú)汽車(chē)點(diǎn)火試驗(yàn)環(huán)境，汽車(chē)啟動(dòng)電路暫由小燈泡替代。

供電單片機(jī)Arduino供電采用5V電池盒供電;小燈泡供電采用12V鋰電池供電。

2 無(wú)線(xiàn)通信方案選擇

2.1 幾種無(wú)線(xiàn)傳輸方案比較

NB-IOT：窄帶物聯(lián)網(wǎng)（Narrow BandInternetof Things），特點(diǎn)是覆蓋廣，控制距離不受限制，功耗低等特點(diǎn)，在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中有廣泛應(yīng)用。使用需要運(yùn)營(yíng)商授權(quán)，受到信號(hào)覆蓋限制，現(xiàn)在模塊成本較高。

ZIGBEE：是一種基于IEEE 802.15.4協(xié)定的開(kāi)放式的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。傳輸范圍較近，一般介于100米以?xún)?nèi)，在增加射頻的發(fā)射功率后，亦可增加到3km。特點(diǎn)是成本低、功耗低、距離近、復(fù)雜度低、速率低、的雙向無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)。在低成本、近距離的車(chē)聯(lián)網(wǎng)中也得到廣泛使用。

APC220：傳輸距離1200米以?xún)?nèi)，調(diào)測(cè)很方便、成本較低，能達(dá)到項(xiàng)目方案目的，此方案選用該種無(wú)線(xiàn)傳輸模式。

3 APC220無(wú)線(xiàn)通信模塊簡(jiǎn)要介紹

3.1 APC220簡(jiǎn)述

APC220模塊是嵌入式、多通道無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，具有較強(qiáng)的抗干擾、糾錯(cuò)、高靈敏度能力，有256bytes大容量緩存區(qū)，省電等優(yōu)勢(shì)。

3.2 APC220參數(shù)可調(diào)設(shè)置

APC220模塊可以在配置軟件中修改以下各種參數(shù)。

3.3 APC220組網(wǎng)

APC220通道是半雙工的，可以完成一對(duì)一、一對(duì)多的通訊。本方案中是一對(duì)一的，在配置上兩塊APC220所有參數(shù)需要完全配置相同。在一對(duì)多時(shí)，通過(guò)主站點(diǎn)控制從站點(diǎn)，主站點(diǎn)發(fā)送指令，從站點(diǎn)接收到的地址碼后要與本機(jī)碼比較，對(duì)于不同地址的會(huì)將數(shù)據(jù)丟掉，不作響應(yīng);地址相同的將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。

為了避免相互干擾，同一時(shí)間只能一臺(tái)發(fā)射。因APC220能夠設(shè)置很多個(gè)頻道，因此在一個(gè)區(qū)域可以多個(gè)網(wǎng)絡(luò)并存。

4 無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在車(chē)聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的快速發(fā)展，在車(chē)內(nèi)、車(chē)車(chē)之間、車(chē)路之間、車(chē)人之間已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。各大汽車(chē)廠(chǎng)商開(kāi)始關(guān)注車(chē)載通信，加裝各種智能功能。

4.1 車(chē)內(nèi)通信

車(chē)內(nèi)無(wú)線(xiàn)通信采用的通信方式有FMM/AM、ASK/FSK、藍(lán)牙、Zigbee、RFID、NFC及WiFi。

FM/AM即車(chē)載收音機(jī);

ASK/FSK（FSK即頻移鍵控、ASK即幅移鍵控，）最多的使用場(chǎng)景是胎壓監(jiān)測(cè)及汽車(chē)鑰匙。

藍(lán)牙通訊：傳輸距離為幾十米左右，抗噪聲能力強(qiáng)、傳輸速度快。使用場(chǎng)景是OBD監(jiān)測(cè)、車(chē)載電話(huà)、、音箱等。

RFID無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別，采用1-100GHz頻率范圍的微波通信，RFID在車(chē)內(nèi)通信應(yīng)用最多的是汽車(chē)RFID無(wú)鑰匙啟動(dòng)或者RFID鑰匙。

NFC是近距離、高帶寬、低能耗的雙向識(shí)別和連接RFID技術(shù)。如果手機(jī)和車(chē)載終端都支持NFC，在20CM以?xún)?nèi)可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，并可將手機(jī)中的音頻、視頻文件方便的傳送到車(chē)載終端，也可以汽車(chē)鑰匙。

車(chē)載WIFI：除了可以連接手機(jī)、筆記本還可以連接DVR及行車(chē)記錄儀。

4.2 車(chē)外通信

車(chē)外無(wú)線(xiàn)通信采用的通信方式有2G/3G/4G、DSRC、RFID、ZigBee等。

DSRC：短程專(zhuān)用通信技術(shù)，能夠完成小區(qū)域內(nèi)識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)下的移動(dòng)目標(biāo)，并能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通信，也可以傳輸語(yǔ)音、圖像、及數(shù)據(jù)信息等，應(yīng)用場(chǎng)景是ETC不停車(chē)收費(fèi)。

5 結(jié)論

隨著5G的到來(lái)，車(chē)的自動(dòng)控制、自動(dòng)駕駛，車(chē)聯(lián)網(wǎng)、車(chē)際網(wǎng)及智能交通管理系統(tǒng)將會(huì)得到迅速發(fā)展，車(chē)的遠(yuǎn)程控制、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能汽車(chē)等將具有非常好的發(fā)展前景！

參考文獻(xiàn)

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