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說明書聲明
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一、項目背景
市民坐在公交車裏就能無線上網。隨著無線通訊技術的快速發展,我國各大城市都將建設“公交車無線上網服務係統”。這意味著在今後,乘客可使用帶有WiFi功能的移動終端(手機、筆記本、PAD等),接入通訊運營商提供的Wi-Fi網絡,便捷訪問互聯網。
該係統借助部署在公交車內的無線上網設備,突破性地實現了在移動性熱點區域的WiFi網絡覆蓋。廈門才茂出品的無線網關設備,完美的將3G/4G無線網絡和WiFi技術相結合,通過3G/4G高速無線網絡接入互聯網,再通過WiFi共享給公交車上的終端設備。乘客不但可以在公交車上通過才茂的無線網關設備接入互聯網,實現在線娛樂、觀影或者處理商務事宜,還可以通過WiFi終端免費訪問公交信息係統,查詢公交線路、公交服務及公交沿線商家優惠等。
二、無線技術原理及應用
1、WIFI技術原理
WiFi全稱WirelessFidelity,它的最大優點就是傳輸速度較高,另外它的有效距離也很長,其主要特性為速度快、可靠性高。
WiFi最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)優(you)勢(shi)在(zai)於(yu)不(bu)需(xu)要(yao)布(bu)線(xian),可(ke)以(yi)不(bu)受(shou)布(bu)線(xian)條(tiao)件(jian)的(de)限(xian)製(zhi),因(yin)此(ci)非(fei)常(chang)適(shi)合(he)移(yi)動(dong)上(shang)網(wang)用(yong)戶(hu)的(de)需(xu)要(yao),具(ju)有(you)廣(guang)闊(kuo)市(shi)場(chang)前(qian)景(jing)。目(mu)前(qian)它(ta)已(yi)經(jing)從(cong)傳(chuan)統(tong)的(de)醫(yi)療(liao)保(bao)健(jian)、庫存控製和管理服務等特殊行業向更多行業拓展開去,進入家庭以及教育機構等領域,甚至開始應用於交通工具上,如公交車上。
2、3G網絡技術原理
第三代移動通信技術(3rd-generation,3G),是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送聲音及數據信息,速率一般在幾百kbps以上。目前3G存在四種標準:CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX。
目前,中國3G處於快速發展階段。隨著TD-SCDMA網絡已經在國內10個城市試商用並成功地服務於北京奧運會、運營商重組圓滿落下帷幕以及馬上麵臨的國內3G牌照發放,使2008年成為中國3G產業發展的關鍵一年。此外,截至今年6月,中國移動電話用戶總數已突破6億大關,互聯網用戶數也達到了2億戶。由此可見,移動通信和互聯網的高速發展也讓中國3G向更高的目標邁進。
TD-SCDMA網絡在北京奧運會開幕式上得到了一定規模的使用,在北京有近7000個用戶在當晚使用了TD-SCDMA網絡,其中使用視頻通話的次數達到800多次。而中國移動的3G網絡也經曆了最嚴峻的考驗:在國家體育場及奧林匹克中心區內舉行開幕式時,移動通信的網絡通話峰值達到每小時110065次。
中國電信CDMA2000的網絡建設速度最快,網絡穩定性和質量已超過WCDMA和TDCDMA。中國電信極力打造終端產業鏈,全球知名終端廠家已全部與中國電信合作,CDMA2000終端的種類也與WCDMA持平,目前中國電信已成為全球CDMA用戶最多的電信運營商。
而中國聯通在出售CDMA網絡資產和業務之後,不僅獲得了可觀的資金保障,而且借助重組的快速推進以及擁有WCDMA技術和產業鏈最為成熟的優勢,中國聯通有望獲得超過2G時代的市場份額,並已經著手進行3G網絡的規劃建設,將於明年在各省陸續開通商用。種種跡象顯示,3G在中國的發展初期即擁有了較好的成績,也為其今後的穩步發展打下了堅實的基礎。
3、簡單的組建方法
本文描述的無線應用中,架設網絡的基本配備就是通訊運營商提供的3G/4G網絡(SIM卡或UIM卡等)以及廈門才茂提供的無線網關設備,如此便能以無線的模式,架設費用和複雜程序遠遠低於傳統的有線網絡。
三、方案介紹
(一)係統結構
一般性無線局域網應用主要結構是:電信運營商提供可運營、可管理的無線運營平台;無線設備供應商提供完整的WiFi解決方案;場地經營者提供行業特色的WiFi信息服務;最終用戶應用豐富的WiFi服務體驗。
公交車無線上網服務係統由三大塊組成:tongxunyunyingshangtigongdegaosuwuxianwangluo,shamencaimaotigongdewuxianwangguanshebeiyijiyonghushouchidezhongduanshebei。erqianliangbufenyijingyouyunyingshangyushebeichangshangxieyijiansheanzhizaigongjiaochenei,zhixuyaojiangSIM卡或者UIM卡裝入才茂的無線網關設備並讓設備正常運行即可。對於用戶來說隻需要具有WiFi模塊的終端設備,如WiFi手機、Pad、上網筆記本等,他們就可以在具有無線上網服務係統的公交車上自由接入互聯網,進行娛樂活動、在線觀影或處理日常商務事宜等。
(二)係統應用原理圖

(三)係統特性說明
廈門才茂無線網關設備
工業級設計
1. 工業級CPU:工業級ARM9高性能嵌入式處理,200MPS;帶 16KB Dcache,高速緩存數據,加快高速數據訪問速度;帶16KB Icache,高速指令緩存,加強了指令處理速度。
2. 工業級無線模塊:采用工業級無線模塊,抗幹擾強,傳輸穩定。
3. 實時操作係統:采用LINUX2.6.28操作係統,帶內存管理單元,實時性強,功能升級快,係統穩定,帶完善TCP/IP協議棧;
4. 強化電路板:PCB采用遵循3H和3W原則,同時公司所有產品電路板都采用高品質材質來生產,確保板材的穩定可靠。
5. 工業級元器件:整機元器件采用嚴格篩選的工業級元器件來生產。
6. 工業級電源:寬壓電源設計,電源適應範圍為DC5V~DC35V,內置電源反向保護和過壓過流保護。
7. 電磁防護:以太網接口內置1.5KV電磁隔離防護
8. 抗幹擾設計:采用金屬外殼,屏蔽電磁幹擾,係統保護等級IP30;天線帶防雷設計;係統超低溫和超高溫設計;特別適合在環境惡劣的工業環境下使用。
穩定可靠
1、 在線維持專利技術:智能防掉線,在線檢測,在線維持,掉線自動重撥,異常自動複位,確保設備永遠在線
2、 三層係統保護:在原來兩級(軟件保護+CPU內置看門狗WDT保護)係統保護的基礎上,增加一級係統虛擬值守VWM(Virtual Man Watch)檢測保護功能,確保係統穩定可靠
3、 UIM/SIM卡ESD保護:1.8V/3V/5V標準的推杆式用戶卡接口,內置15KV ESD保護。
4、 串口ESD保護:串口RS232內置15KV ESD保護。
5、 金屬外殼:采用金屬外殼,防輻射,抗幹擾;外殼和係統安全隔離,防雷設計;符合電力安規要求;防護等級為IP41;特別適合於環境惡劣的工業控製領域。
6、 所有無線模塊都有通過CGD認證或者FCC認證或者CE認證。
7、 高速處理CPU:采用高速ARM9的工業級CPU,可以更加高速地處理各種協議數據轉換;解決了業內“假在線”、“假死機”、“當機”等疑難問題。
8、 超大內存:FLASH64Mbits,SDRAM,256Mbits,有超大的內存來緩存客戶發送數據,同時接收超大數據包,數據不丟失。
9、 完善的協議棧:新係統加載了完善的TCP/IP協議棧,采用了完善的TCP/IP協議棧;使網絡通信性能優異,掉線概率極大降低。
10、 EMC性能優異:通過電力3000V電擊測試,特別適合在工業領域環境惡劣下使用;係統EMC/EMI優異,係統穩定可靠;通過EMC測試;公司產品2010年榮獲“中國工控行業客戶滿意最佳供應商”。
功能強大
1. 支持局域網WIFI(802.11 a/b/g/n)功能和廣域網3G/3.5G WCDMA無線網絡功能,同時係統加載了廣域網通信VPN隧道、WIFI局域網傳輸的安全認證等安全功能,實現無線局域網和無線廣域網的無縫連接,為用戶提供高速、安全、可靠的移動寬帶服務
2. 提供標準有線WAN口,支持PPPOE,可直接連接ADSL設備和長城寬帶線路
3. 支持無線視頻監控和動態圖像傳輸
4. 支持以太網數據通信和路由轉發,同時也支持串口TCP/UDP透明數據傳輸或者串口配置
5. 支持VPN安全隧道功能,包括PPTP、MPPE、L2TP、GRE和IPSEC
6. 智能防掉線,支持在線檢測,在線維持,掉線自動重撥,確保設備永遠在線
7. 支持IPTABLES防火牆,包過濾功能
8. 支持定時上線下線功能,可以設置設備在某段時間內上線和某個時間內下線
9. 支持動態路由和靜態路由、RIPv1、RIPv2、OSPF、BGP、NDSP、IRMP、SNSP、IGMP、DVMRP、PIM-SM/DM
10. 支持多種協議:TCP/IP,UDP,ICMP,SMTP,HTTP,POP3,OICQ,TELNET,FTP等。
11. 支持動態路由和靜態路由
12. 支持DHCP/DHCPD功能
13. 支持端口映射NAT功能,如SNAT,DNAT
14. 支持動態DDNS:支持花生殼、88IP和dyndns域名服務商
15. 支持DMZ主機
16. 支持APN/VPDN網絡
17. 方便的WEB配置,支持遠程WEB管理
18. 支持WEB配置保存和恢複,實現參數的備份和批量設備的快速配置
19. 支持telnet管理,方便易用的控製台shell交互環境
20. 支持多台終端共享router ppp廣域網出口
21. 支持多種無線撥號方式:自動分配,指定IP,指定本地對端IP
22. 支持作為PPP服務器,多種認證方式,支持雙向認證
23. 方便易用的COM及SYSLOG係統診斷,調試功能
24. 支持串口本地軟件升級
25. 支持TFTP軟件遠程升級
26. 支持實時時鍾
27. 同時支持LINUX和WINDOWS操作係統
簡單易用
1. 產品出廠配置默認參數,客戶隻需修改個別參數甚至不需要做任何參數修改,就可以實現快速使用設備。
2. 圖形化配置工具:完善的圖形化配置工具,提供快速配置功能,實現客戶快速配置;提供批量配置功能,實現批量設備的配置。
3. 產品說明書提供快速配置說明,可以快速使用設備。
4. 檢查軟件:提供SYSLOG日誌輸出功能,可以用於參考設備工作日誌,同時協助分析異常時的原因;通過串口調試軟件,提供不同的調試等級輸出,方便客戶查看各種信息,快速定位問題。
5. 設備經過8年的沉澱,設備功能完善同時簡單易用。
WIFI無線參數:
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項目 |
內容 |
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WIFI模塊 |
采用芯片內嵌WIFI模塊,高集成,穩定性好 |
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WIFI標準 |
支持802.11 a/b/g/n標準,速度支持6M/9M/12M/18M/24M/36/48/54Mbps最高可達108M |
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加密方式 |
支持WAP加密,內置WAP和WAP 2.0,內建64位和128位的WEP加密
支持WEP加密,內置802.11I 4.0 WEP(128位和64位)TKIP、AES和CCMP等硬件安全引擎 |
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AP方式 |
支持AP方式 |
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傳輸距離 |
室外無阻攔,室外覆蓋範圍可達150米 |
硬件係統:
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項目 |
內容 |
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CPU |
工業級高性能嵌入式處理MIPS CPU,主頻320Mhz |
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MMU |
CPU帶MMU內存管理單元,可以防止內存溢出導致係統的異常 |
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FLASH |
64Mbits(可擴充到256Mbits)有足夠大的內存來存放程序和數據 |
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SDRAM |
256Mbits(可擴充到2048Mbits)>=256Mbits,有足夠大的緩存來提高係統運算速度 |
操作係統:
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項目 |
內容 |
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操作係統 |
采用LINUX2.6操作係統,帶內存管理單元,實時性強,功能升級快,係統穩定; |
接口類型:
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項目 |
內容 |
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WAN口 |
一個WAN口(Line0),支持PPPOE |
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以太網口 |
4個 10/100 Base-T 以太網口(Lan1-lan4),Ethernet IEEE 802-3, 802-2;內置1.5KV電磁隔離保護 |
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串口 |
1個RS232串口或1個RS485接口(可支持RS422/TTL)
數據位:7、8位
停止位:1、2位
校驗位:無校驗、奇校驗、偶校驗、SPACE及MARK校驗
串口速率:110bps ~ 230400bps
流控位:無流控、RTS/CTS 硬流控或XON/XOFF軟流控 |
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USB接口 |
1個USB接口,USB2.0,HOST接口,速率12Mbps |
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指示燈 |
電源POWER、廣域網WAN、通信COMM、局域網WIFI、在線ONLINE及以太網口LINK/ACT指示燈 |
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天線接口 |
標準SMA陰頭天線接口,特性阻抗50歐;公司可以選配3M/5M/10M/15M的天線延長線,滿足客戶的不同使用場合需要 |
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UIM卡接口 |
1.8V/3V/5V標準的推杆式用戶卡接口,內置15KV ESD保護 |
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語音接口 |
標準的耳機麥克風接口(需要軟件配合才能使用) |
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電源接口 |
標準的3芯火車頭電源插座 |
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RESET按鍵 |
複位按鍵,恢複出廠設置 |
供電情況:
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項目 |
內容 |
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供電電壓 |
寬電壓設計,DC 5V到DC32V電源都可以直接給設備供電;同時內置電源反向保護和過壓過流保護 |
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標配電源 |
DC9V/1.5A |
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通信電流 |
通信時平均電流:390mA@+9VDC;
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待機電流 |
待機平均電流:<56mA@+9VDC |
物理特性:
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項目 |
內容 |
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外殼 |
采用金屬外殼,防輻射,抗幹擾;外殼和係統安全隔離,防雷設計;符合電力安規要求;防護等級為IP30;特別適合於環境惡劣的工業控製領域 |
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產品外形尺寸 |
174*131*27mm(不包括天線及固定件) |
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產品包裝尺寸 |
350*215*88mm |
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重量 |
0.7kg |
其他參數:
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項目 |
內容 |
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工作溫度 |
-25 ºC ~+65ºC |
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擴展工作溫度 |
-35 ºC~+75ºC |
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儲存溫度 |
-40~+85ºC |
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相對濕度 |
95%(無凝結) |
四、結語
隨著互聯網的深入發展,移動互聯網普及成為趨勢。無線上網功能的覆蓋能讓使用者更加方便。
WIFI技(ji)術(shu)的(de)應(ying)用(yong)目(mu)前(qian)已(yi)經(jing)日(ri)益(yi)成(cheng)熟(shu),這(zhe)種(zhong)先(xian)進(jin)的(de)技(ji)術(shu)雖(sui)然(ran)不(bu)可(ke)能(neng)包(bao)辦(ban)所(suo)有(you)功(gong)能(neng)的(de)通(tong)信(xin)係(xi)統(tong),但(dan)是(shi)隻(zhi)要(yao)各(ge)種(zhong)接(jie)入(ru)手(shou)段(duan)相(xiang)互(hu)補(bu)充(chong)使(shi)用(yong)就(jiu)能(neng)帶(dai)來(lai)經(jing)濟(ji)性(xing)、可靠性和有效性。因而,它可以在特定的區域和範圍內發揮對3G/4G的重要補充作用,WIFI技術與3G/4G技術相結合將具有廣闊的發展前景。
廈門才茂無線網關設備正是在這樣的背景下應運而生的,而在本文的應用方案中,他完美的將3G/4Gwangluogongxianggeilegongjiaochedezhenggekongjian。suizhewuxiantongxunjishudebuduanfazhangengxin,shamencaimaodeshebeiyejiangbuduandeyingyongxinjishu,yanfaxingongneng,zaibutonglingyudazaowulianwangyingyongdeyimiandutedeqizhi。
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