公交车无线上网服务系统

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说明书声明版权声明： 本使用说明书包含的所有内容均受版权法的保护，未经厦门才茂通信科技有限公司的书面授权，任何组织和个人不得以任何形式或手段对整个说明书和部分内容进行复制和转载，并不得以任何形式传播。商标声明： Caimore和其他才茂商标均为厦门才茂通信科技有限公司的商标。本文档提及的其他所有商标或注册商标，由各自的所有人拥有。注意 由于产品版本升级或其他原因，本文档内容会不定期进行更新。除非另有约定，本文档仅作为使用指导，本文档中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。一、项目背景 市民坐在公交车里就能无线上网。随着无线通讯技术的快速发展，我国各大城市都将建设“公交车无线上网服务系统”。这意味着在今后，乘客可使用带有WiFi功能的移动终端（手机、笔记本、PAD等），接入通讯运营商提供的Wi－Fi网络，便捷访问互联网。 该系统借助部署在公交车内的无线上网设备，突破性地实现了在移动性热点区域的WiFi网络覆盖。厦门才茂出品的无线网关设备，完美的将3G/4G无线网络和WiFi技术相结合，通过3G/4G高速无线网络接入互联网，再通过WiFi共享给公交车上的终端设备。乘客不但可以在公交车上通过才茂的无线网关设备接入互联网，实现在线娱乐、观影或者处理商务事宜，还可以通过WiFi终端免费访问公交信息系统，查询公交线路、公交服务及公交沿线商家优惠等。二、无线技术原理及应用1、WIFI技术原理 WiFi全称WirelessFidelity，它的最大优点就是传输速度较高，另外它的有效距离也很长，其主要特性为速度快、可靠性高。 WiFi最主要的优势在于不需要布线，可以不受布线条件的限制，因此非常适合移动上网用户的需要，具有广阔市场前景。目前它已经从传统的医疗保健、库存控制和管理服务等特殊行业向更多行业拓展开去，进入家庭以及教育机构等领域，甚至开始应用于交通工具上，如公交车上。2、3G网络技术原理 第三代移动通信技术（3rd-generation，3G），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。目前3G存在四种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。 目前，中国3G处于快速发展阶段。随着TD-SCDMA网络已经在国内10个城市试商用并成功地服务于北京奥运会、运营商重组圆满落下帷幕以及马上面临的国内3G牌照发放，使2008年成为中国3G产业发展的关键一年。此外，截至今年6月，中国移动电话用户总数已突破6亿大关，互联网用户数也达到了2亿户。由此可见，移动通信和互联网的高速发展也让中国3G向更高的目标迈进。 TD-SCDMA网络在北京奥运会开幕式上得到了一定规模的使用，在北京有近7000个用户在当晚使用了TD-SCDMA网络，其中使用视频通话的次数达到800多次。而中国移动的3G网络也经历了最严峻的考验：在国家体育场及奥林匹克中心区内举行开幕式时，移动通信的网络通话峰值达到每小时110065次。 中国电信CDMA2000的网络建设速度最快，网络稳定性和质量已超过WCDMA和TDCDMA。中国电信极力打造终端产业链，全球知名终端厂家已全部与中国电信合作，CDMA2000终端的种类也与WCDMA持平，目前中国电信已成为全球CDMA用户最多的电信运营商。 而中国联通在出售CDMA网络资产和业务之后，不仅获得了可观的资金保障，而且借助重组的快速推进以及拥有WCDMA技术和产业链最为成熟的优势，中国联通有望获得超过2G时代的市场份额，并已经着手进行3G网络的规划建设，将于明年在各省陆续开通商用。种种迹象显示，3G在中国的发展初期即拥有了较好的成绩，也为其今后的稳步发展打下了坚实的基础。3、简单的组建方法 本文描述的无线应用中，架设网络的基本配备就是通讯运营商提供的3G/4G网络（SIM卡或UIM卡等）以及厦门才茂提供的无线网关设备，如此便能以无线的模式，架设费用和复杂程序远远低于传统的有线网络。三、方案介绍（一）系统结构 一般性无线局域网应用主要结构是：电信运营商提供可运营、可管理的无线运营平台；无线设备供应商提供完整的WiFi解决方案；场地经营者提供行业特色的WiFi信息服务；最终用户应用丰富的WiFi服务体验。 公交车无线上网服务系统由三大块组成：通讯运营商提供的高速无线网络，厦门才茂提供的无线网关设备以及用户手持的终端设备。而前两部分已经由运营商与设备厂商协议建设安置在公交车内，只需要将SIM卡或者UIM卡装入才茂的无线网关设备并让设备正常运行即可。对于用户来说只需要具有WiFi模块的终端设备，如WiFi手机、Pad、上网笔记本等，他们就可以在具有无线上网服务系统的公交车上自由接入互联网，进行娱乐活动、在线观影或处理日常商务事宜等。
（二）系统应用原理图

（三）系统特性说明厦门才茂无线网关设备工业级设计1. 工业级CPU：工业级ARM9高性能嵌入式处理，200MPS；带 16KB Dcache，高速缓存数据，加快高速数据访问速度；带16KB Icache，高速指令缓存，加强了指令处理速度。2. 工业级无线模块：采用工业级无线模块，抗干扰强，传输稳定。3. 实时操作系统：采用LINUX2.6.28操作系统，带内存管理单元，实时性强，功能升级快，系统稳定，带完善TCP/IP协议栈；4. 强化电路板：PCB采用遵循3H和3W原则，同时公司所有产品电路板都采用高品质材质来生产，确保板材的稳定可靠。5. 工业级元器件：整机元器件采用严格筛选的工业级元器件来生产。6. 工业级电源：宽压电源设计，电源适应范围为DC5V~DC35V，内置电源反向保护和过压过流保护。7. 电磁防护：以太网接口内置1.5KV电磁隔离防护8. 抗干扰设计：采用金属外壳，屏蔽电磁干扰，系统保护等级IP30；天线带防雷设计；系统超低温和超高温设计；特别适合在环境恶劣的工业环境下使用。稳定可靠1、 在线维持专利技术：智能防掉线，在线检测，在线维持，掉线自动重拨，异常自动复位，确保设备永远在线2、 三层系统保护：在原来两级（软件保护+CPU内置看门狗WDT保护）系统保护的基础上，增加一级系统虚拟值守VWM（Virtual Man Watch）检测保护功能，确保系统稳定可靠3、 UIM/SIM卡ESD保护：1.8V/3V/5V标准的推杆式用户卡接口，内置15KV ESD保护。4、 串口ESD保护：串口RS232内置15KV ESD保护。5、 金属外壳：采用金属外壳，防辐射，抗干扰；外壳和系统安全隔离，防雷设计；符合电力安规要求；防护等级为IP41；特别适合于环境恶劣的工业控制领域。6、 所有无线模块都有通过CGD认证或者F认证或者CE认证。7、 高速处理CPU：采用高速ARM9的工业级CPU，可以更加高速地处理各种协议数据转换；解决了业内“假在线”、“假死机”、“当机”等疑难问题。8、 超大内存：FLASH64Mbits，SDRAM，256Mbits，有超大的内存来缓存客户发送数据，同时接收超大数据包，数据不丢失。9、 完善的协议栈：新系统加载了完善的TCP/IP协议栈，采用了完善的TCP/IP协议栈；使网络通信性能优异，掉线概率极大降低。10、 EMC性能优异：通过电力3000V电击测试，特别适合在工业领域环境恶劣下使用；系统EMC/EMI优异，系统稳定可靠；通过EMC测试；公司产品2010年荣获“中国工控行业客户满意最佳供应商”。功能强大1. 支持局域网WIFI（802.11 a/b/g/n）功能和广域网3G/3.5G WCDMA无线网络功能，同时系统加载了广域网通信VPN隧道、WIFI局域网传输的安全认证等安全功能，实现无线局域网和无线广域网的无缝连接，为用户提供高速、安全、可靠的移动宽带服务2. 提供标准有线WAN口，支持PPPOE，可直接连接ADSL设备和长城宽带线路3. 支持无线视频监控和动态图像传输4. 支持以太网数据通信和路由转发，同时也支持串口TCP/UDP透明数据传输或者串口配置5. 支持VPN安全隧道功能,包括PPTP、MPPE、L2TP、GRE和IPSEC6. 智能防掉线，支持在线检测，在线维持，掉线自动重拨，确保设备永远在线7. 支持IPTABLES防火墙，包过滤功能8. 支持定时上线下线功能，可以设置设备在某段时间内上线和某个时间内下线9. 支持动态路由和静态路由、RIPv1、RIPv2、OSPF、BGP、NDSP、IRMP、SNSP、IGMP、DVMRP、PIM-SM/DM10. 支持多种协议：TCP/IP，UDP，ICMP，SMTP，，POP3，OICQ，TEL，FTP等。11. 支持动态路由和静态路由12. 支持DHCP/DHCPD功能13. 支持端口映射NAT功能，如SNAT，DNAT14. 支持动态DDNS：支持花生壳、88IP和dyndns域名服务商15. 支持DMZ主机16. 支持APN/VPDN网络17. 方便的WEB配置，支持远程WEB管理18. 支持WEB配置保存和恢复，实现参数的备份和批量设备的快速配置19. 支持tel管理，方便易用的控制台shell交互环境20. 支持多台终端共享router ppp广域网出口21. 支持多种无线拨号方式：自动分配，指定IP，指定本地对端IP22. 支持作为PPP服务器，多种认证方式，支持双向认证23. 方便易用的及SYSLOG系统诊断，调试功能24. 支持串口本地软件升级25. 支持TFTP软件远程升级26. 支持实时时钟27. 同时支持LINUX和WINDOWS操作系统简单易用1. 产品出厂配置默认参数，客户只需修改个别参数甚至不需要做任何参数修改，就可以实现快速使用设备。2. 图形化配置工具：完善的图形化配置工具，提供快速配置功能，实现客户快速配置；提供批量配置功能，实现批量设备的配置。3. 产品说明书提供快速配置说明，可以快速使用设备。4. 检查软件：提供SYSLOG日志输出功能，可以用于参考设备工作日志，同时协助分析异常时的原因；通过串口调试软件，提供不同的调试等级输出，方便客户查看各种信息，快速定位问题。5. 设备经过8年的沉淀，设备功能完善同时简单易用。
WIFI无线参数：项目内容WIFI模块采用芯片内嵌WIFI模块，高集成，稳定性好WIFI标准支持802.11 a/b/g/n标准，速度支持6M/9M/12M/18M/24M/36/48/54Mbps最高可达108M加密方式支持WAP加密，内置WAP和WAP 2.0，内建64位和128位的WEP加密支持WEP加密，内置802.11I 4.0 WEP（128位和64位）TKIP、AES和MP等硬件安全引擎AP方式支持AP方式传输距离室外无阻拦，室外覆盖范围可达150米
硬件系统：项目内容CPU工业级高性能嵌入式处理MIPS CPU，主频320MhzMMUCPU带MMU内存管理单元，可以防止内存溢出导致系统的异常FLASH64Mbits（可扩充到256Mbits）有足够大的内存来存放程序和数据SDRAM256Mbits(可扩充到2048Mbits)>=256Mbits，有足够大的缓存来提高系统运算速度操作系统：项目内容操作系统采用LINUX2.6操作系统，带内存管理单元，实时性强，功能升级快，系统稳定；接口类型：项目内容WAN口一个WAN口(Line0)，支持PPPOE以太网口4个 10/100 Base-T 以太网口(Lan1-lan4)，Ether IEEE 802-3, 802-2；内置1.5KV电磁隔离保护串口1个RS232串口或1个RS485接口（可支持RS422/TTL）数据位：7、8位停止位：1、2位校验位：无校验、奇校验、偶校验、SPACE及MARK校验串口速率：110bps ~ 230400bps流控位：无流控、RTS/CTS 硬流控或XON/XOFF软流控USB接口1个USB接口，USB2.0，HOST接口，速率12Mbps指示灯电源POWER、广域网WAN、通信M、局域网WIFI、在线ONLINE及以太网口LINK/ACT指示灯天线接口标准SMA阴头天线接口，特性阻抗50欧；公司可以选配3M/5M/10M/15M的天线延长线，满足客户的不同使用场合需要UIM卡接口1.8V/3V/5V标准的推杆式用户卡接口，内置15KV ESD保护语音接口标准的耳机麦克风接口（需要软件配合才能使用）电源接口标准的3芯火车头电源插座RESET按键复位按键，恢复出厂设置供电情况：项目内容供电电压宽电压设计，DC 5V到DC32V电源都可以直接给设备供电；同时内置电源反向保护和过压过流保护标配电源DC9V/1.5A通信电流通信时平均电流：390mA@+9VDC;登网瞬间峰值电流：1.0A@+9VDC待机电流待机平均电流：<56mA@+9VDC物理特性：项目内容外壳采用金属外壳，防辐射，抗干扰；外壳和系统安全隔离，防雷设计；符合电力安规要求；防护等级为IP30；特别适合于环境恶劣的工业控制领域产品外形尺寸174*131*27mm（不包括天线及固定件）产品包装尺寸350*215*88mm重量0.7kg其他参数：项目内容工作温度-25 oC ~+65oC扩展工作温度-35 oC~+75oC储存温度-40~+85oC相对湿度95%(无凝结)
四、结语 随着互联网的深入发展，移动互联网普及成为趋势。无线上网功能的覆盖能让使用者更加方便。WIFI技术的应用目前已经日益成熟，这种先进的技术虽然不可能包办所有功能的通信系统，但是只要各种接入手段相互补充使用就能带来经济性、可靠性和有效性。因而，它可以在特定的区域和范围内发挥对3G/4G的重要补充作用，WIFI技术与3G/4G技术相结合将具有广阔的发展前景。 厦门才茂无线网关设备正是在这样的背景下应运而生的，而在本文的应用方案中，他完美的将3G/4G网络共享给了公交车的整个空间。随着无线通讯技术的不断发展更新，厦门才茂的设备也将不断的应用新技术，研发新功能，在不同领域打造物联网应用的一面独特的旗帜。