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