危险品运输过程中车辆的状态和公路的状态都对危险品运输的安全具有重要的影响。车辆状态信息和路况信息在车辆运行过程中实时监测，将信息不断传送到监控中心。监控中心根据每一个危险品运输车辆监测的信息分析公路网上的风险，将信息传送到运营企业，运营车辆。提前预防事故发生。在监控中心接收到事故信息后，启动应急预案，通知危险品应急处置相关部门，参与事故救援。危险品车载终端在危险品道路运输感知网中起到了传感器和信息终端的作用。

　　本项目将根据危险品运输过程中车辆的特征，设计专用的车载记录终端保证车辆运输的安全。

　　核心技术方案

　　本项目采用ARM+嵌入式Linux技术方案，硬件上采用高性能ARM架构的处理器，操作系统选用开源的Linux操作系统。

　　硬件平台

　　ARM处理器性能高，功耗低，适合于用电池供电的便携、手持式设备。由于近几年便携、手持式嵌入式应用的高速发展，ARM处理器的增长速度和市场占有率也快速提升，成为目前32位应用中的主力产品。本项目采用ARM11架构S3C6410处理器的TOP6410硬件平台，该平台是由我司推出的高性能、高集成、高扩展的一体化开发平台。TOP6410由底板和核心板两部分组成。其中核心板命名为E6Core，E6Core是一款成熟应用于实际产品的核心板。

　　Linux是一个成熟而稳定的网络操作系统，将Linux植入嵌入式硬件设备具有很多的优点。首先，Linux的源代码开放，任何人都可以获取并修改，使之适合自己的产品。其次，Linux内核可以定制，其系统内核最小只有约134kB，并可以稳定的运行与硬件设备中，其可靠性和稳定性经过长期的应用已经得到了证明。

　　本项目硬件开发采用模块化方式，针对“技术要求”中的功能需求，将系统外围设备分为数据采集模块以及无线通讯模块。

　　数据采集模块是指车载的各种传感器模块，通过不同类型的传感器，我们可以获知车辆运行的各种状态，如车辆的位置、车辆运行速度、车辆是否发生泄露、车辆是否发生侧滑、车厢内罐压力等。数据采集模块可以根据车辆种类的不同而选用不同的传感器，因此具有极强的可扩展性。

　　无线通讯模块是指车载终端的无线通讯方式，在本项目中车载终端将具备如下3种无线通讯方式：第一种，WSN通讯模块；第二种，2G/3G通讯模块；第三种，无线WiFi通讯模块。

　　WSN（无线传感器网络）通讯模块，是一种基于IEEE802.15.4标准的2.4G无线通讯模块，其根据硬件的不同可支持ZigBee通讯协议或IPv6通讯协议，目前已经被广泛的应用于物联网行业。在本项目中我们将使用该技术将车辆中各个传感器采集的数据，通过该模块进行无线传输，并将结果汇总与车载终端进行数据统计和分析。

　　2G/3G通讯模块，是指我们常用的手机通讯方式，支持GPRS或WCDMA等2G/3G无线通讯方式，在本项目中该通讯模块是车载终端与控制中心的主要通讯方式，其会将车载终端的数据发送至控制中心，同时也可以接收控制中心发送的控制命令。支持报警功能，可将报警信息以短信或彩信的方式发送给指定设备或用户。

　　无线WiFi通讯模块，是目前使用最为广泛的无线网络技术，支持802.11b/g。在本项目中该通讯模块负责车载设备的本地维护和检修，用户可在不拆机或进入这内部的情况下，就可以对车载设备和数据采集模块进行检测，并且可通过WiFi进行车载设备的固件升级。

　　软件功能模块

　　3.1终端操作系统

　　操作系统层工作主要包括：BootLoader移植，Linux内核移植，驱动移植以及文件系统移植。我司会根据“技术要求”所涉及的内容，精简Linux内核，提供一个稳定可靠并只适用于该项目的定制系统。

　　驱动部分我司会根据最终确定的硬件平台及相应的通讯模块设计驱动程序，和其他部分的移植工作，并保证驱动程序可稳定可靠的运行。

　　3.2终端应用软件

　　应用软件层是项目主要功能的实现部分，在该层我司设计了如下3个模块：第一，数据存储模块；第二，Web服务模块；第三，监控模块。

　　数据存储模块，主要负责对采集的数据进行存储。在本项目中我司采用专用的嵌入式数据库进行数据存储，其优势在于数据存储方便、快捷，并具有较高的可靠性，可提供数据库备份、恢复等功能。

　　表数据存储模块功能表

　　Web服务模块提供车载终端与用户之间的访问接口，在终端联网后，用户可以通过浏览器访问车载终端内置Web服务程序。获取当前设备的信息，并可检测系统故障。模块内置固件升级程序，可以通过Web页面对车载终端固件进行升级，实现不拆机、不登车的无线升级。

　　表Web服务模块功能表

　　监控模块是系统的核心模块，该模块由多个子模块组成，共同完成对多种通讯模块的监视以及控制、通讯等。主要包括：WSN监控模块、2G/3G监控模块、GPS监控模块、摄像头监控模块以及报警监控模块。

　　WSN监控模块，主要负责接收来自各种传感器的数据，并根据初始设置的报警阈值进行判断，决定哪些数据为正常数据，哪些数据位异常数据。数据正常则根据用户配置决定是否存入数据库中，而异常数据则会根据用户配置来决定采用何种方式进行报警，并将异常记录与数据库中。

　　2G/3G监控模块，用于车载终端在车辆运行时的通讯功能。它能够检测来自控制中心的控制命令，并对命令进行响应。同时还能够主动将车载终端中的传感器数据或报警数据上报到控制中心。模块具有自主拨号组网能力，在车辆运行在支持分组数据传输模式时，主动拨号采用分组数据传输方式，而在不支持的地方则采用短信或彩信的上报方式。若模块所在位置无信号，则将数据进行存储，只到有信号的位置进行传输。

　　GPS监控模块，用于监控车辆运行的位置与速度。该模块主动解析和更新GPS数据，并将结果放置于内存中供其他模块使用。

　　摄像头监控模块，用于抓拍驾驶室内状况，可将抓拍照片上报至控制中心。

　　报警监控模块，主要负责对检测系统中的异常数据，并可根据用户设置的报警参数进行报警，报警数据通过无线模块上报至指定设备或用户，也可以对异常数据进行记录。

　　3.3传感器节点

　　在本项目中由于车辆种类的不同，所使用的传感器也不尽相同。因此在设计传感器节点时，考虑到通用性和以后的扩展性，将传感器节点进行模块化设计，分为核心通讯模块以及扩展传感器模块。

　　核心通讯模块，为我司设计的通用IEEE802.15.4通讯模块，内置ZigBee通讯协议。目前已提供多家高校和厂商使用。

　　扩展传感器模块，我司根据“技术要求”设计如下几种传感器节点，如下表所示：