一种基于5G通信技术的车载网络系统
技术领域
本发明涉及5G通信技术领域，具体为一种基于5G通信技术的车载网络系统。
背景技术
车载网络是早期的汽车内部传感器、控制和执行器之间的通讯用点对点的连线方式连成复杂的网状结构。随着电控系统的日益复杂，以及对汽车内部控制功能电控单元相互之间通信能力要求的日益增长采用点对点的链接会使得车内线束增多，这样在考虑内部通讯的可靠性安全性以及重量方面都给汽车设计和制造带来了很大的困扰。因此为了减少车内连线实现数据的共享和快速交换，同时提高可靠性等方面在快速发展的计算机网络上，实现CAN、LAN、LIN、MOST等基础构造的汽车电子网络系统，即车载网络。如果说4G通信技术创造了智能设备的连接，5G则是连接包括汽车在内的万物互联的核心技术。5G通信技术作为一项跨时代的移动通信技术，将构筑起万物互联的基础设施，不仅让人与人之间实现互联互通，更让全社会的人、终端与机器之间实现互联互通。这是一个具备大带宽容量、低网络延时、快传输速度的新一代移动通信技术，将会把提升人们的生活、工作和休闲娱乐的体验、人们对移动宽带产品的应用体验带到新的高度。
5G网络具有三大特点：高速率，5G通信技术的传输速率峰值可达到10Gbit/s以上，可以使高清视频、虚拟现实、增强现实、全息投影等技术完美应用于生活中；低延时，5G的网络延时将会低于1ms，可以满足车联网、无人驾驶等场景对时延的严格要求；大容量，5G网络将实现每一平方公里可以支撑100万个移动终端，将形成更广阔和开放的物联网、车联网，真正实现万物互联。
5G移动通信融合了基于OFDM优化的波形和多址接入、毫米波、全双工技术、波束赋形技术、多天线技术、频谱共享、超密集异构网络、网络切片、D2D、边缘计算等关键技术，将全面提升当前通信系统的整体性能。
随着全球移动互联网的发展，车联网的发展也越来越迅速，车辆和交通环境将会对网络有着越来越高的要求。5G通信技术的出现，将使得车联网的应用场景成为现实，而车载终端作为车辆连接网络的载体，也有着更加广阔的前景。
基于此，本发明设计了一种基于5G通信技术的车载网络系统，以解决上述提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于5G通信技术的车载网络系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于5G通信技术的车载网络系统，包括安装于汽车上的CAN子系统、LIN子系统、MOST多媒体子系统、5G车载终端和MCU主控制器，还包括采集组件、定位模块、输出模块及车载电器，所述采集组件连接于CAN子系统，所述CAN子系统、LIN子系统、MOST多媒体子系统和5G车载终端均与MCU主控制器相连接，CAN子系统、LIN子系统、MOST多媒体子系统作为车载网络系统的主要单元，通过在车载网络系统中融入5G车载终端，提高车载网络系统的性能，所述MCU主控制器还连接定位模块、输出模块和车载电器，所述5G车载终端与云端服务器通信连接。
优选的，所述CAN子系统包括CAN通讯模块和CAN总线，所述CAN总线通过多个CAN支线与采集组件相连接，所述MCU主控制器通过所述CAN通讯模块从CAN总线上获取汽车状态信息。
优选的，所述采集组件包括但不仅限于：摄像头、雷达、激光和超声波，可以探测光、热、压力或者其他用于监测汽车状态的变量。
优选的，所述LIN子系统包括LIN通讯模块和LIN总线，所述MCU主控制器通过所述LIN通讯模块与LIN总线网络通信。
优选的，所述MOST多媒体子系统包括资源共享管理模块和多媒体播放模块，所述资源共享管理模块用于车辆加入资源共享的权限管理，所述多媒体播放模块用于浏览或者播放资源共享车辆的多媒体资源，不同车辆之间通过5G车载终端通信连接，车辆利用资源共享管理模块发起可自愿加入资源共享可信网络的车辆发出加入资源共享可信网络邀请，接收到的邀请的车辆利用资源共享管理模块接收本次邀请，同意加入资源共享可信网络加入到资源共享可信网络中的所有车辆利用多媒体播放模块可浏览或者播放共享的多媒体资源。
优选的，所述定位模块包括但不仅限于GPS卫星定位模块和北斗卫星定位模块，5G车载终端与云端服务器通信连接，用于定位车辆的位置，并且车辆还能够了解交通环境、道路预警和天气等信息，通过结合导航数据进行数据分析，可以使车辆能实时了解一段时间内的当前路况以及各路段的状况，通过低延时和高速率的5G网络，将各个道路上的交通信号灯、加油站、高速收费站、停车场、监控等系统与车辆建立连接，有效地加快行驶效率，缓解交通拥堵，而且还具有应急救援功能，当发生了紧急事故，可以通过该车载网络系统进行传递信息，救援中心可以快速定位事故发地点，并对周围路况进行分析，通知附近车辆，进行交通疏导，合理避开事故区，救援人员可以快速、准确地实施救援，减少事故发送所造成的人员伤亡和社会影响。
优选的，所述输出模块包括但不仅限于：语音播放器和显示屏，可将定位模块以及导航数据进行显示，并通过语音播放器进行播报。
优选的，还包括与MCU主控制器相连接的KLINE通信模块，所述KLINE通信模块通过K线连接诊断仪器，以向所述诊断仪器发送汽车诊断信息。
优选的，所述采集组件还包括车身开关量信号采集模块，用于采集车身开关量信号，包括雨刮器状态信号、指示灯状态信号、车门锁状态信号、车窗状态信号，所述输出模块还包括驱动信号输出模块，用于向车身执行部件：雨刮器电机、指示灯、车门锁电机、车窗电机，输出由MCU主控制器生成的用于驱动车身执行部件的驱动信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、CAN子系统、LIN子系统、MOST多媒体子系统作为车载网络系统的主要单元，通过在车载网络系统中融入5G车载终端，提高车载网络系统的性能；
2、不同车辆之间通过5G车载终端通信连接，通过资源共享管理模块和多媒体播放模块，实现资源共享；
3、通过采集组件可以探测光、热、压力或者其他用于监测汽车状态的变量，当车辆检测到有潜在危险时，会发出警报提醒驾车者注意异常的车辆或者道路情况；
4、在定位模块定位下，并且5G车载终端与云端服务器通信连接，有效地加快行驶效率，缓解交通拥堵，而且还具有应急救援功能救援人员可以快速、准确地实施救援，减少事故发送所造成的人员伤亡和社会影响；
5、云端服务器通过5G车载终端，能够将与车载电器相应的最新版本软件推送至MCU主控制器，再通过CAN总线分别对车身上对应的车载电器进行自动升级，无需用户操作，大大降低软件升级的成本，提高升级效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统原理框图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、MCU主控制器；2、5G车载终端；3、CAN子系统；4、LIN子系统；5、MOST多媒体子系统；6、定位模块；7、输出模块；8、车载电器；9、采集组件；10、云端服务器；11、资源共享管理模块；12、多媒体播放模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于5G通信技术的车载网络系统，包括安装于汽车上的CAN子系统3、LIN子系统4、MOST多媒体子系统5、5G车载终端2和MCU主控制器1，还包括采集组件9、定位模块6、输出模块7及车载电器8，所述采集组件9连接于CAN子系统3，所述CAN子系统3、LIN子系统4、MOST多媒体子系统5和5G车载终端2均与MCU主控制器1相连接，CAN子系统3、LIN子系统4、MOST多媒体子系统5作为车载网络系统的主要单元，通过在车载网络系统中融入5G车载终端2，提高车载网络系统的性能，所述MCU主控制器1还连接定位模块6、输出模块7和车载电器8，MCU主控制器1可将车载电器8的信息通过5G车载终端2上传至云端服务器10，云端服务器10将最新版本软件推送至MCU主控制器1，MCU主控制器1将接收到的新版本软件通过CAN通信方式更新存储至对应的车载电器8中，从而实现自动对车载电器8的应用程序的更新，提升省级效率。
摄像头、雷达、激光和超声波，可以探测光、热、压力或者其他用于监测汽车状态的变量。CAN子系统3包括CAN通讯模块和CAN总线，所述CAN总线通过多个CAN支线与采集组件9相连接，所述MCU主控制器1通过所述CAN通讯模块从CAN总线上获取汽车状态信息。
其中，LIN子系统4包括LIN通讯模块和LIN总线，所述MCU主控制器1通过所述LIN通讯模块与LIN总线网络通信。
其中，MOST多媒体子系统5包括资源共享管理模块11和多媒体播放模块12，所述资源共享管理模块11用于车辆加入资源共享的权限管理，所述多媒体播放模块12用于浏览或者播放资源共享车辆的多媒体资源，不同车辆之间通过5G车载终端2通信连接，车辆利用资源共享管理模块11发起可自愿加入资源共享可信网络的车辆发出加入资源共享可信网络邀请，接收到的邀请的车辆利用资源共享管理模块11接收本次邀请，同意加入资源共享可信网络加入到资源共享可信网络中的所有车辆利用多媒体播放模块12可浏览或者播放共享的多媒体资源。
其中，定位模块6包括但不仅限于GPS卫星定位模块6和北斗卫星定位模块6，5G车载终端2与云端服务器10通信连接，用于定位车辆的位置，并且车辆还能够了解交通环境、道路预警和天气等信息，通过结合导航数据进行数据分析，可以使车辆能实时了解一段时间内的当前路况以及各路段的状况，通过低延时和高速率的5G网络，将各个道路上的交通信号灯、加油站、高速收费站、停车场、监控等系统与车辆建立连接，有效地加快行驶效率，缓解交通拥堵，而且还具有应急救援功能，当发生了紧急事故，可以通过该车载网络系统进行传递信息，救援中心可以快速定位事故发地点，并对周围路况进行分析，通知附近车辆，进行交通疏导，合理避开事故区，救援人员可以快速、准确地实施救援，减少事故发送所造成的人员伤亡和社会影响。
5G车载终端2与云端服务器10通信连接，由于5G的毫米波频段通常是指30GHz~300GHz，相应波长为1mm~10mm，毫米波通信就是指以毫米波作为传输信息的载体而进行的通信，毫米波用于极宽的宽带，有微波以下波段带宽的5倍之多，毫米波在降雨、沙尘、雾霾等环境下具有很强的穿透能力，有着较好的全天候通信能力，并且有着安全性好、抗干扰能力强的特性，可以在保证高数据传输速率的同时，降低通信中断的概率。相关研究结果表明：5G技术下车与车的通信距离最大可达1000m，可以保障车与车之间连接不间断的通信需求，可提供高速的上下行传输效率，最大传输速率可达1Gbit/s，使得车载终端可以实现高质量的音视频通信，可支持速度更快的车辆通信，车辆的最大行驶速度约为350km/h。
其中，输出模块7包括但不仅限于：语音播放器和显示屏，可将定位模块6以及导航数据进行显示，并通过语音播放器进行播报。
其中，还包括与MCU主控制器1相连接的KLINE通信模块，所述KLINE通信模块通过K线连接诊断仪器，以向所述诊断仪器发送汽车诊断信息。
其中，采集组件9还包括车身开关量信号采集模块，用于采集车身开关量信号，包括雨刮器状态信号、指示灯状态信号、车门锁状态信号、车窗状态信号，所述输出模块7还包括驱动信号输出模块7，用于向车身执行部件：雨刮器电机、指示灯、车门锁电机、车窗电机，输出由MCU主控制器1生成的用于驱动车身执行部件的驱动信号。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
