汽车远程控制及无线通信研究

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摘要：随着人民生活水平的提高，人民对汽车的要求已经不仅仅是代步工具，而是集安全、环保、娱乐、办公及服务于一体的电子信息化智能汽车。车及交通管理的智能化就需要使用各种无线通信技术、汽车技术、大数据、电子及计算机技术通过远程控制来实现汽车状况实时检测、车内无线移动办公、GPS全球定位、汽车行驶导航、车辆指挥调度、环境数据采集、车内娱乐等等功能。谨以此篇简单的汽车远程启动控制来简要分享APC220无线通讯模块的使用，探讨下无线通信在车联网中的应用。

关键词：汽车远程控制；汽车无线通信；车联网；车联网应用；APC220

东北的冬天天气寒冷，汽车打火后十几分钟后才能开走。每天清晨父母都会提前15～20分钟下楼热车，为了减轻父母提前热车的负担，于是我们便有了汽车远程控制的想法。

1实现原理

1.1原理图及电路图。1.1.1实现原理。发射端（遥控器）：使用笔记本电脑的USB连接APC220模拟串口发射控制信号。车载控制器：通过另一个APC220模块来接收发射端的控制数据，转给单片机Arduino来启动控制电路。因Arduino没有串口，因此增加扩展板来增加串口，APC220模块插到扩展板上。控制电路采用继电器（信号小电压控制汽车启动电路的大电流）接通汽车启动电路2-3秒钟模拟汽车打火。汽车启动电路：因无汽车点火试验环境，汽车启动电路暂由小灯泡替代。供电单片机Arduino供电采用5V电池盒供电；小灯泡供电采用12V锂电池供电。

2无线通信方案选择

2.1几种无线传输方案比较。NB-IOT：窄带物联网（NarrowBandInternetofThings），特点是覆盖广，控制距离不受限制，功耗低等特点，在车联网中有广泛应用。使用需要运营商授权，受到信号覆盖限制，现在模块成本较高。ZIGBEE：是一种基于IEEE802.15.4协定的开放式的无线局域网标准。传输范围较近，一般介于100米以内，在增加射频的发射功率后，亦可增加到3km。特点是成本低、功耗低、距离近、复杂度低、速率低、的双向无线通讯技术。在低成本、近距离的车联网中也得到广泛使用。APC220：传输距离1200米以内，调测很方便、成本较低，能达到项目方案目的，此方案选用该种无线传输模式。

3APC220无线通信模块简要介绍

3.1APC220简述。APC220模块是嵌入式、多通道无线传输模块，具有较强的抗干扰、纠错、高灵敏度能力，有256bytes大容量缓存区，省电等优势。3.2APC220参数可调设置。APC220模块可以在配置软件中修改以下各种参数。3.3APC220组网。APC220通道是半双工的，可以完成一对一、一对多的通讯。本方案中是一对一的，在配置上两块APC220所有参数需要完全配置相同。在一对多时，通过主站点控制从站点，主站点发送指令，从站点接收到的地址码后要与本机码比较，对于不同地址的会将数据丢掉，不作响应；地址相同的将数据发送出去。为了避免相互干扰，同一时间只能一台发射。因APC220能够设置很多个频道，因此在一个区域可以多个网络并存。

4无线通信技术在车联网中的应用

无线通信技术的快速发展，在车内、车车之间、车路之间、车人之间已经得到了非常广泛的应用。各大汽车厂商开始关注车载通信，加装各种智能功能。4.1车内通信。车内无线通信采用的通信方式有FMM/AM、ASK/FSK、蓝牙、Zigbee、RFID、NFC及WiFi。FM/AM即车载收音机；ASK/FSK（FSK即频移键控、ASK即幅移键控，）最多的使用场景是胎压监测及汽车钥匙。蓝牙通讯：传输距离为几十米左右，抗噪声能力强、传输速度快。使用场景是OBD监测、车载电话、、音箱等。RFID无线射频识别，采用1-100GHz频率范围的微波通信，RFID在车内通信应用最多的是汽车RFID无钥匙启动或者RFID钥匙。NFC是近距离、高带宽、低能耗的双向识别和连接RFID技术。如果手机和车载终端都支持NFC,在20CM以内可以实现互联，并可将手机中的音频、视频文件方便的传送到车载终端，也可以汽车钥匙。车载WIFI：除了可以连接手机、笔记本还可以连接DVR及行车记录仪。4.2车外通信。车外无线通信采用的通信方式有2G/3G/4G、DSRC、RFID、ZigBee等。DSRC：短程专用通信技术，能够完成小区域内识别高速运动下的移动目标，并能够实现双向通信，也可以传输语音、图像、及数据信息等，应用场景是ETC不停车收费。

5结论

随着5G的到来，车的自动控制、自动驾驶，车联网、车际网及智能交通管理系统将会得到迅速发展，车的远程控制、车联网、智能汽车等将具有非常好的发展前景！

参考文献

[1]深圳市安美通科技有限公司.APC230-43多通道微功率嵌入式无线数传模块.2008年.

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[4]曹呈荣,余世明,汤健彬.浙江工业大学.基于无线通信的汽车轮胎压力检测系统.2006年.

[5]张东伟,王文扬,杜明星,魏克新.天津理工大学.基于车联网的车辆远程控制系统设计.2017年.

作者:王傲博 单位:东北师范大学附属中学