一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載obu的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU，是一個采用無線傳感網(wǎng)技術(shù)進行船舶定位及身份識別的船載終端設(shè)備，所述船載終端設(shè)備由RFID模塊、衛(wèi)星定位模塊、無線自組網(wǎng)模塊、主控模塊、電源模塊以及人機交互模塊組成。智能自組網(wǎng)技術(shù)采用了IPv6通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)的封裝處理，通過這一無線傳感網(wǎng)技術(shù)，將船舶的定位和身份數(shù)據(jù)傳輸至計算機系統(tǒng)，為業(yè)務(wù)軟件提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。計算機系統(tǒng)通過對船舶衛(wèi)星定位和身份識別數(shù)據(jù)的處理，實現(xiàn)船舶的實時定位跟蹤、軌跡查詢和身份識別等功能，為改進內(nèi)河船舶的遠程監(jiān)管、提升內(nèi)河船舶航運的信息化管理和服務(wù)水平起到重要推動作用。
【專利說明】一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載0BU，涉及船舶定位裝置及身份識別的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前航道中主要使用的身份識別及定位技術(shù)主要為兩種，一是GPS導航儀，另一個是AIS船舶自動識別系統(tǒng)，另還有諸如RFID等系統(tǒng)與以上系統(tǒng)共存于航道中。
[0003]GPS系統(tǒng)同時跟蹤3顆或者4顆衛(wèi)星信號，測定到達衛(wèi)星的距離，實現(xiàn)實時、連續(xù)、全球高精度定位，GPS導航儀采用現(xiàn)代電子計算機技術(shù)實時計算并顯示航速、航向、航跡偏差及風、流壓差，具有設(shè)置航路點、計劃航線、顯示到達航路點的距離和時間等導航功能，但GPS系統(tǒng)無法進行有效的全面監(jiān)管，給相關(guān)管理部門造成相當?shù)臒馈?br> [0004]AIS系統(tǒng)是由岸基設(shè)施和船載設(shè)備共同組成，是集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、計算機技術(shù)及電子信息顯示技術(shù)為一體的數(shù)字助航系統(tǒng)和設(shè)備。AIS配合GPS將船位、船速、改變航向率及航向等船舶動態(tài)結(jié)合船名、呼號、吃水及危險貨物等船舶靜態(tài)資料由甚高頻(VHF)頻道向附近水域船舶及岸臺廣播，使鄰近船舶及岸臺能及時掌握附近海面所有船舶之動靜態(tài)資訊，得以立刻互相通話協(xié)調(diào)，采取必要避讓行動，對船舶安全有極大幫助。但是AIS采用了外部供電方式，容易被船民主動斷電逃避監(jiān)管。且系統(tǒng)主要建設(shè)在沿海和大江大河邊，內(nèi)河航道基站數(shù)量偏少，無法形成有效的網(wǎng)絡(luò)覆蓋進行相應(yīng)的監(jiān)控。同時AIS設(shè)備造價昂貴，系統(tǒng)操作復(fù)雜，無法在內(nèi)河航道的船民中進行大范圍的推廣。
[0005]此外，RFID等系統(tǒng)與以上各系統(tǒng)共存于航道中，為各地的船民提供便利。但是，這些系統(tǒng)功能不一，各有各的缺點，單獨使用某套設(shè)備無法滿足所有需求，而同時使用所有設(shè)備成本又過于高昂。
[0006]OBU (On board Unit,車載單兀)是米用 DSRC (Dedicated Short RangeCommunicat1n)技術(shù),與RSU進行通訊的微波裝置。OBU與架設(shè)的路測單元(RSU-Road SideUnit)，相互之間通過微波進行通訊。車輛高速通過RSU的時候，OBU和RSU之間用微波通訊，進行信號交流。通常有效的通信距離為十幾米，工作頻率最高為5.SGHz0這種現(xiàn)有技術(shù)中常見的車輛使用0BU，受到通信距離的限制，只能簡單的應(yīng)用在高速公路收費之類的短距離觸控環(huán)境，并不適用于水面船只的使用。同時，現(xiàn)有技術(shù)中的車載OBU功耗較大，使用電池供電需要經(jīng)常更換電池，給使用帶了不便之處；并且，將現(xiàn)有的車載OBU技術(shù)應(yīng)用于船載環(huán)境中，將不可避免的面對防震、防水、防塵、防曬等使用環(huán)境的問題，現(xiàn)有技術(shù)無法應(yīng)對這樣高要求的使用環(huán)境。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU衛(wèi)星定位裝置，所述裝置有效的將北斗/GPS雙模定位、RFID與自組網(wǎng)結(jié)合，采用IPv6自組網(wǎng)的方式采集數(shù)據(jù)，傳輸距離可達5公里左右，通過智能控制的方式控制OBU終端定位功能的工作及休眠，減少無謂的電量損耗，實現(xiàn)超低功耗，在僅僅依靠電池供電的情況下可使用三年以上，同時具備防拆卸及全自動運行免維護的特性。
[0008]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載0BU，包括主處理器以及與所述主處理器相連接的RFID模塊、衛(wèi)星定位模塊、無線自組網(wǎng)模塊、電源模塊，其中:
所述RFID模塊通過射頻識別技術(shù)用以實現(xiàn)身份識別；
所述衛(wèi)星定位模塊包括經(jīng)由天線切換開關(guān)相互連接的GPS定位模塊和北斗定位模塊，用以接收衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)；
所述無線自組網(wǎng)模塊包括RF電路和天線，利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸，用以處理和傳輸OBU終端的信息；
所述電源模塊包括內(nèi)置電池盒和電源管理電路，電池盒的輸出端經(jīng)過電源管理電路與主處理器相連接，實現(xiàn)內(nèi)置電池供電功能，當所述基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU處于通信過程中時，利用射頻電路的工作時間進行數(shù)據(jù)的傳輸，其它時間主處理器控制基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU處于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽狀態(tài)和休眠狀態(tài)。
[0009]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述自組網(wǎng)系統(tǒng)模塊中采用IPv6協(xié)議或者IPv4協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0010]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU包括人機交互模塊，所述人機交互模塊包括分別與主處理器連接的LED狀態(tài)指示、通用異步收發(fā)傳輸器或者TTL接口或者RS232接口以及調(diào)試測試接口。
[0011]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述電源模塊還包括與電源管理電路相連接的供電航空插頭。
[0012]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，組成所述船載OBU的電器模塊和設(shè)備元件均設(shè)置于安裝體內(nèi)，所述安裝體包括相互封閉連接的半球型內(nèi)層殼體上部和與其尺寸相對應(yīng)的圓柱形內(nèi)層殼體下部，在所述內(nèi)層殼體上部的外側(cè)還設(shè)置有半球形的外殼，在所述內(nèi)層殼體下部內(nèi)還固定設(shè)置有電路模塊安裝支架，內(nèi)層殼體下部的外側(cè)下表面連接底部鈑金件；
其中，所述電路模塊安裝支架上分別設(shè)置有通過主處理器相互連接的RFID模塊、衛(wèi)星定位模塊、無線自組網(wǎng)模塊、電源模塊以及人機交互模塊。
[0013]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述底部鈑金件與內(nèi)層殼體下部底端連接處還設(shè)置有第一防拆裝置，所述第一防拆裝置由防拆磁鐵、霍爾傳感器或者干簧管組成，霍爾傳感器或者干簧管設(shè)置于電路模塊安裝支架上，當防拆磁鐵與霍爾傳感器或干簧管的距離發(fā)生改變時，觸發(fā)報警信號；
在所述電路模塊安裝支架上還連接有微動開關(guān)，所述微動開關(guān)設(shè)置于電路模塊安裝支架和防水盒套之間，且處于被按壓狀態(tài)，當防水盒套被拆除時，微動開關(guān)的動作簧片產(chǎn)生動作，觸發(fā)報警信號。
[0014]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述內(nèi)層殼體下部的底部設(shè)置有排水孔，所述內(nèi)層殼體頂部設(shè)置有排氣孔。
[0015]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述底部鈑金件為長方形，長方形的兩端設(shè)置成向上翻起的翻邊，與之相對應(yīng)的，所述內(nèi)層殼體下部底端的對應(yīng)位置設(shè)置有容納翻邊的凹槽。
[0016]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述電路模塊安裝支架上還安裝有防水盒套，所述防水盒套與電路模塊安裝支架密封連接，將電路模塊包裹在其中。
[0017]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，在內(nèi)層殼體上部與外殼的連接處，設(shè)置硅膠堵頭封閉連接處的縫隙。
[0018]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，在所述電路模塊安裝支架上還分別設(shè)置有溫度、濕度和氣體傳感器，所述傳感器與主處理器相連接，傳感器監(jiān)測對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)，當實時檢測到的環(huán)境參數(shù)超過設(shè)定的閾值時，通過主處理器，觸發(fā)報警信號。
[0019]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:所述基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU系統(tǒng)采用自組網(wǎng)技術(shù)，具有智能化的電源管理和休眠機制。OBU在通信的過程中，能夠有效的利用射頻工作時間進行數(shù)據(jù)的傳輸，在毫秒級別即可將數(shù)據(jù)處理并傳輸完成，其它時間處于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽狀態(tài)和休眠狀態(tài)，大大減少電量的消耗；并且主芯片采用了超低功耗的CPU，具有快速啟動和休眠的特性，有效的減少電量的消耗，從而實現(xiàn)了電池供電的超低功耗技術(shù)。
[0020]基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU射頻部分利用了最新的調(diào)制技術(shù)開發(fā)出了超遠距離無線通信產(chǎn)品，可將傳輸距離大幅提升，遠勝于交替調(diào)制的方法，通過實地現(xiàn)場測試，傳輸距離基本在3-5公里范圍，可以大幅減少基站的建設(shè)數(shù)量，簡化系統(tǒng)設(shè)計，降低建設(shè)成本。同時，所述基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU具有防震、防水、防塵等功能，能夠適應(yīng)船上惡劣的環(huán)境。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖，
其中:1、內(nèi)層殼體上部，2、內(nèi)層殼體下部，3、外殼，4、底部鈑金件，5、電路模塊安裝支架，6、硅膠堵頭。
[0022]圖2是本發(fā)明的硬件電路連接示意圖。

【具體實施方式】
[0023]下面詳細描述本發(fā)明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0024]本【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明中涉及到的相關(guān)模塊及其實現(xiàn)的功能是在改進后的硬件及其構(gòu)成的裝置、器件或系統(tǒng)上搭載現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的計算機軟件程序或有關(guān)協(xié)議就可實現(xiàn)，并非是對現(xiàn)有技術(shù)中的計算機軟件程序或有關(guān)協(xié)議進行改進。例如，改進后的計算機硬件系統(tǒng)依然可以通過裝載現(xiàn)有的軟件操作系統(tǒng)來實現(xiàn)該硬件系統(tǒng)的特定功能。因此，可以理解的是，本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于對現(xiàn)有技術(shù)中硬件模塊的改進及其連接組合關(guān)系，而非僅僅是對硬件模塊中為實現(xiàn)有關(guān)功能而搭載的軟件或協(xié)議的改進。
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明:
本發(fā)明的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，所述基于無線傳感技術(shù)的智能船載0BU，包括相互封閉連接的半球型內(nèi)層殼體上部和與其尺寸相對應(yīng)的圓柱形內(nèi)層殼體下部，在所述內(nèi)層殼體上部的外側(cè)還設(shè)置有半球形的外殼，在所述內(nèi)層殼體下部內(nèi)還固定設(shè)置有電路模塊安裝支架，內(nèi)層殼體下部的外側(cè)下表面連接底部鈑金件。本發(fā)明設(shè)計為雙層保護殼體，由防水盒套與電路模塊安裝支架密封連接組成內(nèi)層承擔了所有防水防塵的問題，完全封閉，并且盡量包裹住內(nèi)部架構(gòu)，以保證所有器件的正常運轉(zhuǎn)；外殼和內(nèi)層之間則是開放式設(shè)計，內(nèi)層殼體頂部按照空氣動力學的理論排布了一片排氣孔，幫助平衡產(chǎn)品的溫度，最外殼底部設(shè)置了多個排水孔，保證進水后可以全部漏出。
[0026]基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU的雙層外殼設(shè)計將有效的保障產(chǎn)品的溫度不會太高也不會太低。產(chǎn)品內(nèi)殼和外殼之間有一定的開放空間，以便空氣可以自由流動。外殼的設(shè)計為傘狀，一來可以保護內(nèi)殼被砸，另一個非常重要的作用就是有效地擋住內(nèi)殼直接受到的日照，降低內(nèi)部溫度。另外基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU采用的圓頂外殼設(shè)計，也保障了最大限度阻擋陽光照射面積。
[0027]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述底部鈑金件為長方形，長方形的兩端設(shè)置成向上翻起的翻邊，與之相對應(yīng)的，所述內(nèi)層殼體下部底端的對應(yīng)位置設(shè)置有容納翻邊的凹槽。更進一步的，本發(fā)明設(shè)置了內(nèi)、外兩套防拆卸機關(guān)，與之對應(yīng)的增加設(shè)置有報警模塊。
[0028]所述防拆卸機關(guān)具體包括:一、底部鈑金件與內(nèi)層殼體下部底端連接處設(shè)置有第一防拆裝置，所述第一防拆裝置由防拆磁鐵、霍爾傳感器或者干簧管組成，霍爾傳感器或者干簧管設(shè)置于電路模塊安裝支架上，當防拆磁鐵與霍爾傳感器或干簧管的距離發(fā)生改變時，觸發(fā)報警信號；二、在所述電路模塊安裝支架上還連接有微動開關(guān)，所述微動開關(guān)設(shè)置于電路模塊安裝支架和防水盒套之間，且處于被按壓狀態(tài)，當防水盒套被拆除時，微動開關(guān)的動作簧片產(chǎn)生動作，觸發(fā)報警信號。
[0029]底部鈑金件的翻邊設(shè)計，一方面增加整個鈑金底板的被掰彎的難度系數(shù)；另一方面防止因船體震動與碰撞導致的支架變形。此外，底部鈑金件也設(shè)計的盡量接近地面，從而產(chǎn)品底殼整體偏下，為產(chǎn)品內(nèi)部爭取最大空間體積。防拆卸機關(guān)的設(shè)置和翻邊連接的加固方式，有效地防止了用戶拆卸、混用、盜用等問題。
[0030]在本發(fā)明的一個具體實施例中，內(nèi)層殼體上部、內(nèi)層殼體下部、夕卜殼以及電路模塊安裝支架的材料均為ABS，底部鈑金件的材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235。這些材料的使用，滿足了防震、防水、防塵的環(huán)境要求，適應(yīng)船上惡劣的環(huán)境，使得船舶在運行過程中遇到的震動沖擊、高溫高濕以及特殊的大氣污染環(huán)境不會影響產(chǎn)品的正常工作。
[0031]本發(fā)明的硬件電路連接示意圖如圖2所示，包括衛(wèi)星定位模塊、無線自組網(wǎng)模塊、RFID模塊、電源模塊以及人機交互模塊。
[0032]本發(fā)明中，衛(wèi)星定位電路設(shè)計部分包括經(jīng)由天線切換開關(guān)相互連接的GPS衛(wèi)星定位模塊和北斗衛(wèi)星定位模塊，所述天線切換開關(guān)的輸入端和第一天線相連接，天線切換開關(guān)的輸出端與主處理器相連接。在衛(wèi)星定位模塊中，采用北斗/GPS雙模定位方式，集成在OBU中的衛(wèi)星定位芯片通過采集北斗/GPS雙模的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對內(nèi)河船舶的實時定位。
[0033]本發(fā)明中，無線自組網(wǎng)模塊包括由第二天線和RF電路組成的射頻電路，所述第二天線經(jīng)過RF電路與主處理器相連接，實現(xiàn)信號通信的傳輸?；跓o線傳感技術(shù)的智能船載OBU射頻部分利用最新的調(diào)制技術(shù)開發(fā)出的超遠距離無線通信產(chǎn)品，其特點就是可將傳輸距離大幅提升，遠勝于交替調(diào)制的方法?；跓o線傳感技術(shù)的智能船載OBU使用的通信技術(shù)大幅延長了傳輸距離，通過實地現(xiàn)場測試，傳輸距離基本都在3飛公里范圍，能夠穩(wěn)定的傳輸數(shù)據(jù)。由于傳輸距離增加，可以大幅減少基站的使用，簡化了系統(tǒng)設(shè)計，從而大幅降低成本。
[0034]本發(fā)明中，RFID電路與主處理器相連接，實現(xiàn)身份識別。RFID電路主要用于身份識別標志，存儲船舶的基本數(shù)據(jù)，通過和智能自組網(wǎng)無線技術(shù)的結(jié)合，與便捷過閘系統(tǒng)(水上ETC)對接，兼容現(xiàn)有的內(nèi)河船舶過閘自動收費系統(tǒng)。身份識別模塊使得基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU設(shè)備不僅具有監(jiān)管跟蹤功能，船員還可以使用ETC便捷過閘系統(tǒng)，實現(xiàn)不?？?、不上岸就能自動申請過閘；將船舶管理與船員利益有效的結(jié)合起來，不僅讓管理者喜歡這樣的設(shè)備，同時也讓船員使用起來非常便利，通過OBU系統(tǒng)達到雙贏的效果。
[0035]本發(fā)明中，電源模塊包括電池盒和電源管理電路，電池盒的輸出端經(jīng)過電源管理電路與主處理器相連接，當所述基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU處于通信過程中時，利用射頻電路的工作時間進行數(shù)據(jù)的傳輸，其它時間主處理器控制基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU處于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽狀態(tài)和休眠狀態(tài)。基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU采用的無線自組網(wǎng)技術(shù)，具有智能化的電源管理和休眠機制。OBU在通信的過程中，能夠有效的利用射頻工作時間進行數(shù)據(jù)的傳輸，在毫秒級別即可將數(shù)據(jù)處理并傳輸完成，其它時間處于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽狀態(tài)和休眠狀態(tài)，這樣大為減少電量的消耗。另外，基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU作為內(nèi)河船舶用的設(shè)備，根據(jù)內(nèi)河船舶的航行特點，通過船舶位置變化，針對不同的航行狀態(tài)和區(qū)域，可以智能調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸周期，減少無謂的電量損耗。同時，系統(tǒng)主芯片采用了超低功耗的CPU，具有快速啟動和休眠特性。能夠有效的節(jié)約工作狀態(tài)切換時間，有效的減少電量的消耗。
[0036]本發(fā)明中，人機交互模塊包括與主處理器相連接的調(diào)試測試接口，還包括通用異步收發(fā)傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, UART)或者 TTL 接口或者RS232接口。UART是一種通用串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信。該總線雙向通信，可以實現(xiàn)全雙工傳輸和接收。在嵌入式設(shè)計中，UART用來實現(xiàn)主機與輔助設(shè)備通信。TTL( TransistorTransistor Logic)即晶體管-晶體管邏輯，TTL電平信號由TTL器件產(chǎn)生。TTL器件是數(shù)字集成電路的一大門類，它采用雙極型工藝制造，具有高速度、低功耗和品種多等特點。RS232接口是個人計算機上的通訊接口之一，由電子工業(yè)協(xié)會(Electronic IndustriesAssociat1n, EIA)所制定的異步傳輸標準接口。通常RS-232接口以9個引腳(DB-9)或是25個引腳(DB-25)的型態(tài)出現(xiàn)。
[0037]采用自組網(wǎng)的方式采集數(shù)據(jù)，不僅在功耗上大大降低，在產(chǎn)品成本上有得到了很好控制。采用自組網(wǎng)的結(jié)合定位的方式，解決了需要外部供電的依賴，采用內(nèi)部電池供電；使得船員無法破壞定位系統(tǒng)，保證船舶一直處于有關(guān)部門的監(jiān)管之中。船載OBU采用了智能自組網(wǎng)通信技術(shù)，能夠在船舶航行進入OBU基站信號覆蓋范圍內(nèi)自動驗證接入網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信。另外，根據(jù)船舶的位置狀態(tài)信息，在過閘、停靠、正常航行等不同的航行模式下，船載OBU能夠自動判斷當前所處的模式，對系統(tǒng)運行方式進行智能切換，實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化工作管理，有效的提升系統(tǒng)的效率和節(jié)約電池的消耗。
[0038]作為本發(fā)明一個具體實施例的優(yōu)選方案，所述主處理器為低功耗CPU，所述自組網(wǎng)系統(tǒng)模塊中采用IPv6協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。主要針對的是基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU產(chǎn)生的終端數(shù)據(jù)至OBU基站無線通信部分。該方式使得自組網(wǎng)的節(jié)點數(shù)可以不受限制進行擴充，有效的利用IPv6豐富的網(wǎng)絡(luò)地址和無狀態(tài)自我配置的技術(shù)特性，實現(xiàn)基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU作為末端的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以規(guī)?；膽?yīng)用。
[0039]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述電源模塊還包括與電源管理電路相連接的供電航空插頭。根據(jù)本發(fā)明獨特的智能自組網(wǎng)和船聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU采用了電池供電，以及可選航空插頭供電，保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定運行。
[0040]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，在所述電路模塊安裝支架上還分別設(shè)置有溫度、濕度和氣體傳感器，所述傳感器與主處理器相連接，傳感器監(jiān)測對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)，當實時檢測到的環(huán)境參數(shù)超過設(shè)定的閾值時，通過主處理器，觸發(fā)報警信號。
[0041]基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU的實現(xiàn)原理可以概括為由三個關(guān)鍵功能模塊組成:智能自組網(wǎng)無線傳輸模塊、北斗/GPS雙模衛(wèi)星定位模塊、RFID模塊，三個模塊的作用分別如下:
智能自組網(wǎng):作為系統(tǒng)的最基本部分，是OBU終端的“大腦”，負責OBU終端中各種信息的處理和傳輸。
[0042]衛(wèi)星定位模塊:接收衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，通過智能自組網(wǎng)發(fā)送至與所述基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU組成系統(tǒng)配合使用的OBU岸基基站，由OBU岸基基站將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)中心。
[0043]RFID模塊:提供船舶的身份信息，用于對船舶的身份識別。同時兼容便捷過閘系統(tǒng)，實現(xiàn)水上ETC快速過閘。
[0044]通過在基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU中嵌入常用的導航芯片，接收導航衛(wèi)星的定位數(shù)據(jù)，結(jié)合OBU內(nèi)置的RFID信息，一起經(jīng)由智能自組織網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送至岸上的OBU基站，由OBU基站通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)中心的采集服務(wù)器中，將數(shù)據(jù)存儲至數(shù)據(jù)庫作為船舶的原始基礎(chǔ)信息。通過該基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采集服務(wù)器可為GIS提供定位數(shù)據(jù)實現(xiàn)船舶定位功能；為水上ETC業(yè)務(wù)收費軟件提供船舶身份數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動收費功能；也可為其它業(yè)務(wù)軟件提供船舶的相關(guān)信息，為開展水上安全執(zhí)法，遠程調(diào)度管理提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。
[0045]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU，其特征在于:包括主處理器以及與所述主處理器相連接的RFID模塊、衛(wèi)星定位模塊、無線自組網(wǎng)模塊、電源模塊，其中: 所述RFID模塊通過射頻識別技術(shù)用以實現(xiàn)身份識別； 所述衛(wèi)星定位模塊包括經(jīng)由天線切換開關(guān)相互連接的GPS定位模塊和北斗定位模塊，用以接收衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)； 所述無線自組網(wǎng)模塊包括RF電路和天線，利用無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸，用以處理和傳輸OBU終端的信息； 所述電源模塊包括內(nèi)置電池盒和電源管理電路，電池盒的輸出端經(jīng)過電源管理電路與主處理器相連接，實現(xiàn)內(nèi)置電池供電功能，當所述基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU處于通信過程中時，利用射頻電路的工作時間進行數(shù)據(jù)的傳輸，其它時間主處理器控制基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU處于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽狀態(tài)和休眠狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載0BU，其特征在于:組成所述船載OBU的電器模塊和設(shè)備元件均設(shè)置于安裝體內(nèi)，所述安裝體包括相互封閉連接的半球型內(nèi)層殼體上部和與其尺寸相對應(yīng)的圓柱形內(nèi)層殼體下部，在所述內(nèi)層殼體上部的外側(cè)還設(shè)置有半球形的外殼，在所述內(nèi)層殼體下部內(nèi)還固定設(shè)置有電路模塊安裝支架，內(nèi)層殼體下部的外側(cè)下表面連接底部鈑金件； 其中，所述電路模塊安裝支架上分別設(shè)置有通過主處理器相互連接的RFID模塊、衛(wèi)星定位模塊、無線自組網(wǎng)模塊以及電源模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載0BU，其特征在于:所述自組網(wǎng)系統(tǒng)模塊中采用IPv6或者IPv4協(xié)議或者進行數(shù)據(jù)傳輸。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載0BU，其特征在于:所述電源模塊還包括與電源管理電路相連接的供電航空插頭。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載0BU，其特征在于:還包括人機交互模塊，所述人機交互模塊包括分別與主處理器連接的LED狀態(tài)指示、通用異步收發(fā)傳輸器或者TTL接口或者RS232接口以及調(diào)試測試接口。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載0BU，其特征在于:所述內(nèi)層殼體下部底端還設(shè)置有第一防拆裝置，所述第一防拆裝置由防拆磁鐵、霍爾傳感器或者干簧管組成，霍爾傳感器或者干簧管設(shè)置于電路模塊安裝支架上，當防拆磁鐵與霍爾傳感器或干簧管的距離發(fā)生改變時，觸發(fā)報警信號； 在所述電路模塊安裝支架上還連接有微動開關(guān)，所述微動開關(guān)設(shè)置于電路模塊安裝支架和防水盒套之間，且處于被按壓狀態(tài)，當防水盒套被拆除時，微動開關(guān)的動作簧片產(chǎn)生動作，觸發(fā)報警信號。
7.如權(quán)利要求2所述的一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載0BU，其特征在于:所述電路模塊安裝支架上還安裝有防水盒套，所述防水盒套與電路模塊安裝支架密封連接，將電路模塊包裹在其中。
8.如權(quán)利要求2所述的一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載0BU，其特征在于:所述底部鈑金件為長方形，長方形的兩端設(shè)置成向上翻起的翻邊，與之相對應(yīng)的，所述內(nèi)層殼體下部底端的對應(yīng)位置設(shè)置有容納翻邊的凹槽。
9.如權(quán)利要求2所述的一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載0BU，其特征在于:所述內(nèi)層殼體下部的底部設(shè)置有排水孔，所述內(nèi)層殼體頂部設(shè)置有排氣孔。
10.如權(quán)利要求2所述的一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU，其特征在于:在內(nèi)層殼體上部與外殼的連接處，設(shè)置硅膠堵頭封閉連接處的縫隙。
11.如權(quán)利要求2所述的一種基于無線傳感技術(shù)的智能船載OBU，其特征在于:在所述電路模塊安裝支架上還分別設(shè)置有溫度、濕度和氣體傳感器，所述傳感器與主處理器相連接，傳感器監(jiān)測對應(yīng)的環(huán)境參數(shù)，當實時檢測到的環(huán)境參數(shù)超過設(shè)定的閾值時，通過主處理器，觸發(fā)報警信號。
【文檔編號】B63B49/00GK104176206SQ201410445306
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】劉維超 申請人:南京諾依曼智能科技有限公司