基于NXP LS1043 OpenWRT智能交通边缘网关设计

0 引言
城市公共交通是与人们生产生活息息相关的重
要基础设施,是关系国计民生的社会公益事业。"城
市公共交通发展的十三五规划"明确指出:建设与移
动互联网深度融合的智能公交系统;推进"互联网 +
城市公交"发展;推进多元化公交服务网络建设。
智能公交系统加载越来越多的车载系统,如主动
安全预警系统、视频监控系统、 360 环视系统、安全
监控系统、智能调度系统、智能终端、乘客信息系统、
乘客收银系统、安全智能报警系统等。有些车载系统
没有无线通信功能,无法连接云平台,给公交公司的
远程运维带来困难;有些车载系统的视频、图片和数
据需要上传到 云平台,这对云平台的运算处理能力
和网络带宽要求越来越高 。如何运维这些车载系统
并减少无用信息的上传,已成为公交公司降低运营成
本的重要诉求。
第五代移动通信技术( 5th generation mobile
communication technology, 5G )具有高数据传输率的
特点,最高可达 10 Gb/s ,可满足大数据量传输 [1-2] 。
边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧,融合
网络、计算、存储、应用核心能力,就近提供边缘智
能服务 [3-5] 。 5G 边缘计算网关利用 5G 的高数据传输
率满足大量车载系统同时联网需求;并利用边缘计算
能力对不同车载系统的视频、图片和数据进行融合,
提炼有价值的信息上传到云平台。
1 5G 边缘计算网关的硬件设计
5G 边缘计算网关硬件由电源模块、 CPU 模块、
5G 模块、 WiFi 模块、以太网模块、 MCU 、 CAN 模块
和串口模块等组成,结构图如图1所示。


3 5G 边缘计算网关在车载物联网中的应用
基于 5G 边缘计算网关的公交巴士车联网解决方
案如图 6 所示,所有车载系统都通过 5G 边缘计算网
关连接到巴士在线云平台,主要包括网络、多维度数
据融合和设备运维等功能。
3.1 网络功能
5G 边缘计算网关有 8 路以太网接口、 3 路 RS485
接口、 3 路 RS232 接口和 2 路 CAN 接口,可为所有
车载系统提供网络。 5G 边缘计算网关通过以太网接
口连接主动安全预警系统、车载视频监控系统、 360 环
视系统、安全监控系统,为其提供高速上网通路;通
过 RS485 或 RS232 连接智能终端、乘客信息系统、
乘客收银系统、车载安全智能报警系统等,为其提供
低速上网通路。
3.2 多维度数据融合功能
5G 边缘计算网关利用协议自适应解析程序,采
集车辆的运行信息、位置信息、前向道路信息等。这
些信息来自不同系统,相互之间容易形成信息孤岛,
5G 边缘计算网关能够借助自身强大的处理能力对这
些数据进行融合分析,如对 CAN 采集器的车辆状态
数据、智能调度终端的组合定位数据和安全预警终端
的报警数据融合分析,可提升车道偏离、司机驾驶行
为分析等报警的准确性。

3.3 设备运维功能
5G 边缘计算网关采集车载设备的软硬件版本、
网络状态、温度、工作电压、故障等信息,将这些设
备信息实时上传到巴士在线云平台。巴士在线云平台
对收到的信息进行分类统计、展示,并对整车设备进
行远程诊断和实时监控。巴士在线云平台通过 5G 边
缘计算网关的网络给车载设备进行参数设置和升级,
方便设备远程和批量操作,提高设备运维的便捷性。

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目標應用
  • 工業應用: 冷庫監控 / 大面積監視系統
  • 網絡應用: 小型企業路由器
LS1043ARGW接口視圖
LS1043ARGW 視圖
撥碼開關配置

SW6撥碼開關用於選擇從SD卡或 Nand Flash啟動.

注意:撥碼開關為ON時,值為 0;撥碼開關為OFF時, 值為 1.

|------------|-------------------------------|
| SW6[1:8] | 描述 |
| 00100000 | 從SD卡啟動 注:(從SD卡啟動J36需要1-2位置連接) |
| 10000010 | 從NandFlash啟動(默認) |

跳線配置

一些功能需要通過跳線來選擇.如下表列出默認的跳線配置

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