国家大学生创新创业训练计划项目结题验收书类别：□创新训练、□创业训练、□创业实践项目编号：项目名称：起止时间： 2011-11至2012-11负责人：院系专业：联系电话：电子信箱：指导教师：填表日期： 2012/11/12西南交通大学教务处制表填表说明一、结题验收书应按照本表格要求，逐项认真填写，内容必须实事求是，表达明确严谨，空缺处要填“无”。

二、“所属学科”按一级学科列出，跨学科最多写三个。

三、“项目成员”按照实际参与项目实施的人员填写。

四、“指导教师意见”要对项目成果和学生实施情况进行总结。

五、“学院专家组意见“要对成果内容和成果水平进行评价。

六、材料规格：用A4纸双面打印（复印），左侧装订。

七、材料报送：申报材料需纸质材料和电子文档一并提交。

项目名称车联网状态感知与通信技术研究所在院（系）信息科学与技术学院所属学科0810信息与通信工程起止时间2011年11月至2012年11月使用实验室项目性质□发明、设计□基础性研究□应用性研究□社会调研项目来源□自主立题□教师指导选题姓名联系电话职位/职称Email指导教师教授学号姓名班级专业Email其他项目组学生名单一、项目成果简介：（重点介绍特色及创新点，200字左右）项目以智能交通系统的车联网为研究目标，依托学院在物联网工程方面的研究优势，结合了本校交通特色，又考虑了目前城市发展面临的交通压力问题，具有较强的实际意义和社会意义。

根据已有成果，本项目创新点在于将每个单体车辆的信息（如车速、位置）通过移动通信进行实时交流或经服务器处理后发送给相应车辆，从而实现车辆运行状态的智能管理，提高交通效率及降低交通事故率。

并且，在我们的通信中使用了GSM/GPRS两种通信手段，既可以传输文本信息，又可以传输图像等超文本信息。

另外，在感知定位中我们使用了北斗和GPS的双模定位方式，精度高，速度快。

二、项目研究中使用的具体材料：（含参阅的书籍和论文目录，使用的检索目录）书籍：《深入浅出Cortex M3——LPC1700（上册）》《深入浅出Cortex M3——LPC1700（下册）》《LPC3250&Linux 2.6实验指导》《NXP ARM & Windows Embedded CE 6.0实验指导》《深度剖析Windows Embedded CE》《深入浅出ARM9—lpc3200系列ARM(上册)》《深入浅出ARM9—lpc3200系列ARM(下册)》检索目录：CNKI万方数据三、项目成果形式及数量：（需另行提供附件）1.□文献资料综述（）份；2.□调查报告（）份；3.□研究论文（）份；4.□软件（）份；5.□设计（）份；6.□硬件研制（）份；7.□获得专利（）份；8.□心得体会（）份；9.□其他（）件，名称：附件清单：四、项目经费使用情况：支出科目金额备注（注明经费支出时间）材料器件模块费2011.11-2012.11办公用品及打印复印费2011.11-2012.11制作加工费2011.11-2012.11交通/通信费2011.11-2012.11合计：19800五、项目总结报告（应包含项目实施过程中创新思维和创新实践方面收获，3000左右）：摘要：本总结以四部分分别叙述，分别是项目立意，成果简介，创新之处，经验教训。

力图将项目的意义、成果和带来的经验展现纸上。

项目立意：车联网是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互，实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统。

它可以通过车与车、车与人、车与路互联互通实现信息共享，收集车辆、道路和环境的信息，并在信息网络平台上对多源采集的信息进行加工、计算、共享和安全发布，根据不同的功能需求对车辆进行有效的引导与监管，以及提供专业的多媒体与移动互联网应用服务。

是未来信息通信、环保、节能、安全等发展的融合性技术。

车联网技术综合了诸多当代信息技术，主要有RFID射频标签技术、计算机网络、通信技术和信息处理。

本项目名为车联网状态感知与通信技术研究，据题即可知研究重点放在状态感知（即传感器）和通信技术上。

由于现有的车辆除少数豪华车外，传感器的配备无论是种类还是数量均偏少，无法有效感知外部信息。

而在车联网这个系统中需要每一辆车的诸如车速、位置等信息，因此将传感器和微处理器嵌入到车中以收集自身和周边信息是非常有意义和价值的研究。

其次，由于国家标准的 5.8GHz 通信协议发展缓慢，而一些车联网应用已经开始出现在诸多电子市场，因此有必要根据已有移动网络进行车联网通信的研究。

从网络上看，车联网系统是一个“端管云”三层体系。

第一层（端系统）：端系统是汽车的智能传感器，负责采集与获取车辆的智能信息，感知行车状态与环境；是具有车内通信、车间通信、车网通信的泛在通信终端；同时还是让汽车具备IOV寻址和网络可信标识等能力的设备。

第二层（管系统）：解决车与车（V2V）、车与路（V2R）、车与网（V2I）、车与人（V2H）等的互联互通，实现车辆自组网及多种异构网络之间的通信与漫游，在功能和性能上保障实时性、可服务性与网络泛在性，同时它是公网与专网的统一体。

第三层（云系统）：车联网是一个云架构的车辆运行信息平台，它的生态链包含了ITS、物流、客货运、危特车辆、汽修汽配、汽车租赁、企事业车辆管理、汽车制造商、4S店、车管、保险、紧急救援、移动互联网等，是多源海量信息的汇聚，因此需要虚拟化、安全认证、实时交互、海量存储等云计算功能，其应用系统也是围绕车辆的数据汇聚、计算、调度、监控、管理与应用的复合体系。

本项目的研究工作均集中在第一层和第二层。

并且，为了降低前期的风险，对于管系统，我们主要集中在车与车和车与网通信中，后期方考虑车与路、车与人的通信。

成果简介：本项目的成果主要可以分为硬件和驱动软件。

在硬件方面，我们制作了两辆具有基础感知、通信、智能避让功能的准物联网小车。

物联网小车的车体和机械部分改装自购置的遥控车模，控制部分由项目组自行设计制作的ARM控制板和PWM电机驱动板构成。

同时在ARM主控板上我们集成了GPS/北斗双模卫星接收模块，GPRS/GSM通信模块，在车体上安装了近距离超声波测距模块以实现2米内的近距离精确定位。

软件指的主要是写入ARM FLASH中用以驱动整个电路板，实现信息的采集、传输的底层驱动。

在软件的驱动下，整个系统工作流程可阐述如下：1、超声波模块和GPS模块工作，将本车位置、速度和与前车距离发送给ARM处理。

2、本车GPRS模块和其余车载GPRS模块建立通信连接，共享各自信息。

3、ARM接收两个模块信息后将这些信息进行处理，判断周边有无车辆，如果有应如何避让，如果没有应如何续行。

硬件框图创新之处：本项目的创新之处主要有以下两点。

1、项目使用了ARM芯片作为主控芯片，接收诸多传感器的信息并与上层交互。

众所周知，当前的汽车中普遍使用传感器，据《汽车之家》杂志统计，一辆中档轿车中平均约有300-400个传感器，而高端轿车更是多达500-700个，但是不完善之处在于，虽然有CAN总线，这些被设计在各个子系统中的传感器仍然不能共享和交互信息，而能向上层（例如驾驶员或者车联网接口程序）提供的更少，这使得车与车之间的信息难以交互，车联网难以感知更多的交通状态。

本项目中使用NXP公司的LPC1768工控芯片作为微控制单元，不但实现了所有传感器数据的中央集中，更可以将信息通过GPRS或者GSM的方式组网共享。

LPC1768是一款基于ARM Cortex-M3内核的32位高速低耗MCU，中断响应快，处理迅速而且可靠性极高，因此被广泛用于高精度的工业过程控制系统中，多年的使用表明其安全性非常高。

车联网的终端设备往往是汽车，其对安全性和可靠性的要求远远高于MP3、PDA等数字娱乐产品，因此使用该芯片非常恰当。

另外，实际中，LPC 1768也经常配合Linux等微操作系统构成嵌入式控制系统，这就将Linux的可扩展性、安全性加入到了系统中，可以使得整个系统在不牺牲安全特性的同时获得扩展性和移植能力。

将Linux系统和ARM芯片整合为一个可靠、可移植的车联网终端系统也是本项目后期需要努力的方向之一。

2、项目中使用了多种传感器，用以实现复合传感，并且一些关键模块拥有冗余备份能力。

项目中使用的传感器和器件有轮速传感器（齿轮光电式）、超声波测距传感器、加速度传感器、陀螺仪、卫星定位模块、数传模块。

其中数传模块为GPRS/GSM双模，既可以以短信方式传输文本信息，也可以建立GPRS网络连接，传输超文本信息。

而在卫星定位模块中，我们使用的是北斗/GPS双模定位，提高了定位速度、精度和系统可靠性。

经验教训：在项目实施过程中，我们也遇到了一系列的问题。

一些在老师和师兄的帮助下解决了，也有一些悬而未决，等待后续改进。

主要的有以下几点：1、车辆模型的机械部分存在瑕疵，导致即使在ARM控制下也难以笔直走行。

2、一些传感器，例如红外、摄像头两种由于处理能力有限，干扰太大，最终放弃。

总而言之，经历了这一次国家创新项目，我们学到了很多物联网、车联网方面的知识。

动手实践了ARM、通信协议和控制、电机驱动等实践知识。

获得了很多有益的经验和教训，为研究生阶段的后续研究奠定了基础。

六、项目实施过程中存在的问题和建议：由于研究内容较多，所用软硬件平台较为先进，导致原定部分系统功能尚未完善，有待进一步开发。

七、诚信承诺：我承诺在国家大学生创新实验计划项目实施过程中遵守学校有关规定，恪守学术规范，本人项目成果中除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的情况。

如有违规行为，我愿承担一切责任，接受学校的处理。

学生签字：年月日八、项目评定：指导教师意见：四名同学在项目执行过程中较为投入，在挑战性较大的项目取得较大进步和较好成绩，锻炼了能力，为后面学习奠定基础，望再接再厉。

指导教师签名：年月日学院专家组鉴定意见：专家签字：年月日学院审核意见：项目总评成绩：□优□良□中□合格□不合格学院负责人签字：盖章：年月日学校主管部门意见：负责人签字：盖章：年月日。