基于4G通信技术的公交智能监控系统中各项功能模块的应用与实现_李荣宁
单片机与4g模块通讯协议c语言例程
单片机与4g模块通讯协议c语言例程单片机与4G模块通信协议C语言例程在现代的物联网时代，无线通信技术的发展日新月异。
而4G技术作为第四代移动通信技术，具有高速、高效、高容量等优势，被广泛应用于各种智能设备中。
在汽车、工业自动化、智能家居等领域，单片机与4G模块的通信变得越来越重要。
本文将以单片机与4G模块通信协议C语言例程为主题，详细介绍如何使用C语言进行单片机与4G模块的通信编程。
一、准备工作在进行单片机与4G模块通信之前，我们需要了解所使用的4G模块的通信协议以及C语言编程的基础知识。
首先，我们需要选择一款常用的4G 模块，例如SIM7600E等常见型号，并查询其通信协议手册，了解模块的AT指令集以及工作方式。
其次，我们需要具备C语言的基础知识，包括函数、变量、条件语句、循环语句等。
二、建立串口通信在单片机与4G模块通信中，我们通常使用串口进行数据传输。
首先，我们需要在单片机上配置串口的通信参数，包括波特率、数据位、停止位、校验位等。
这些参数需要与4G模块的通信参数保持一致，以确保数据的正确传输。
接着，我们需要使用C语言编写串口通信函数，例如可以使用像“uart_send_byte”和“uart_receive_byte”这样的函数来实现串口发送和接收一个字节的数据。
三、编写AT指令函数在单片机与4G模块通信中，我们需要使用AT指令来控制和配置4G模块的工作。
所以，我们需要编写用于发送AT指令的函数。
例如，我们可以使用“send_at_cmd”函数来发送一条AT指令，该函数接收一个字符串参数，将其发送到4G模块，并等待返回的响应结果。
我们还可以使用“check_response”函数来检查返回的响应结果是否是我们期望的。
四、实现数据收发单片机与4G模块通信的核心是数据的收发。
为了实现数据的发送，我们可以使用“send_data”函数，该函数接收一个字符串参数，将其发送到4G模块。
为了实现数据的接收，我们可以使用“receive_data”函数，该函数接收一个缓冲区参数和缓冲区大小，将接收到的数据存储到缓冲区中。
基于物联网的嵌入式智能监控系统设计与实现
基于物联网的嵌入式智能监控系统设计与实现随着物联网技术的发展，智能监控系统成为了现代社会不可或缺的一部分。
基于物联网的嵌入式智能监控系统将传统的监控系统与物联网技术相结合，实现了对于各种环境的远程监控和管理。
本文将介绍基于物联网的嵌入式智能监控系统的设计与实现。
首先，为了实现基于物联网的嵌入式智能监控系统，我们需要一套完整的硬件系统。
这个硬件系统包括传感器、控制器、通信模块和执行器等组件。
传感器用于感知环境的各种参数，控制器用于收集传感器的数据并进行处理，通信模块用于与云平台进行数据交互，执行器用于执行相应的控制操作。
这些硬件组件需要经过严格的选择与设计，以确保系统的稳定性和可靠性。
其次，嵌入式智能监控系统需要具备远程监控和管理功能。
通过物联网技术，我们可以实现对监控设备的远程访问和控制。
用户可以通过手机应用或者浏览器访问云平台，实时查看监控设备的状态和获取环境数据。
同时，用户也可以通过云平台对监控设备进行控制，例如远程开关、调节温度等操作。
这种远程监控和管理功能大大提高了监控系统的便利性和实用性。
第三，安全性是物联网智能监控系统设计中不可忽视的重要因素。
由于监控系统涉及到用户的隐私和安全，因此需要采取一系列措施保护数据的安全性。
首先，系统需要对用户进行身份验证，确保只有授权的用户才能访问系统。
其次，数据传输过程中需要采用加密技术，防止数据被非法获取和篡改。
此外，系统还需要具备日志记录功能，以便跟踪和分析系统的安全性能。
第四，嵌入式智能监控系统设计中需要考虑系统的扩展性和智能化。
随着物联网技术的发展，监控设备的数量和种类不断增加。
因此，系统需要具备一定的扩展性，能够容纳更多的设备和功能。
同时，为了提高系统的智能化程度，我们可以引入人工智能技术。
通过对监控数据的分析和处理，系统可以自动识别异常情况并采取相应的措施，提高监控系统的自动化程度。
最后，为了保证系统的可靠性和稳定性，我们需要进行系统的测试和优化。
【研究】4G网络视频监控系统解决方案研究毕业论文精
【关键字】研究大专生毕业论文题目4G网络视频监控系统解决方案研究专业计算机科学与技术（5A智能楼宇方向）毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日评阅教师评阅书教研室（或答辩小组）及教学系意见摘要现在的安防产品中，绝大多数的模拟摄像设备均不能满足使用环境的需要，导致大量的监控都是无效监控、形同虚设，每当事件发生时都起不到提供重要线索的关键作用。
基于4G的电动公交车能耗在线监视终端系统
第２５卷第３期 ２０１７年６月 厦门理工学院学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉａｍｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ０１．２５ Ｎｏ．３
Ｊｕｎ．２０１７
基于４Ｇ的电动公交车能耗在线监视终端系统 赵 彬 ，林伟铭２，许师中２，袁江南２ （１．厦门元谷新能源科技有限公司，福建厦门３６１００８； ２．厦门理工学院光电与通信５２程学院，福建厦门３６１０２４）
［摘要］基于４Ｇ移动互联网的纯电动公交车能耗在线监视终端系统，以ＳＴＣ１５单片机为核心，控制 ＣＡＮ总线接口器件ＭＣＰ２５１５从电动车电池管理系统采集能耗数据。所采集的电池组电压、电流、用电量、 剩余电量等数据格式符合Ｊ１９３９协议，经解析提取后，通过４Ｇ模块ＳＩＭ７１Ｏ０Ｃ发送至服务器。在ＪＴ／Ｔ８０８． ２０１１协议基础上设计的数据通信应用层协议，保证了通信传输的可靠性和数据的完整性。系统调试过程中 排除了死机、掉网等故障，运行稳定可靠，达到了预定的设计要求。 ［关键词］纯电动车；能耗监视；控制器局域网；４Ｇ网络；Ｊ１９３９协议；ＪＴ／Ｔ８０８－２０１１协议 ［中图分类号］Ｕ４６９．７２ ［文献标志码］Ａ ［文章编号］１６７３—４４３２（２０１７）０３—０００７—０６
在保护环境、绿色出行的总体要求下，电动公交车成为优先发展的公共交通工具。电动公交是一 种相对新型的车辆，其使用和运行有待进一步测试优化。在车辆的运行过程中，需要一种实时的在线 能耗监控系统，以便车辆控制与调度中心能够及时监视，控制车辆的能耗和安全情况，从而评估车辆 运行的环保性和经济性，并对运营方式进行改进 Ｊ。纯电动车辆的关键技术有待于进一步的研究和 完善，终端还可以作为一个能耗数据收集器，收集到的大数据可进一步整理作为新能源车辆研制厂商 改进车辆性能的依据。作为一种移动载体，在车辆上安装基于移动网络的终端是实施监控的有效方 法。然而，现有的系统基本上局限于２．５Ｇ的ＧＰＲＳ技术 ，ＧＰＲＳ网络速率较低，而且在移动台高 速运动的情形下稳定性下降、丢包率提高 』。目前尚无更为先进的移动通信技术应用于车辆能耗监 视的文献报道。相比之下，４Ｇ网络稳定可靠，传输速率快。４Ｇ标准对于移动台运动速度有专门的规 定＿７ｊ，适合于高速车载运用。本文自行设计了４Ｇ通信模块，在此基础上以单片机为控制核心，研制 了一种能耗监控终端，利用控制器局域网（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ，简称ＣＡＮ）总线从车辆内部总线 读取数据 ，经解析处理后通过４Ｇ网络发送至服务器。
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2015年第10期
信
息技术
科技创新与应用
基于4G通信技术的公交智能监控系统中
各项功能模块的应用与实现
李荣宁
（同济大学，上海200092）
近年来，
国内公交企业积极导入和引进现代化的科学管理手段
和方法，并重点以信息化建设为切入点，加大企业信息化管理的投
资力度。智能化公共交通管理体系正在积极构建和试运行，一个崇
尚先进管理思想和手段，大胆创新的时代向我们走来。如何利用先
进、高效的4G通信技术来实现公交智能监控系统中的视频采集、存
储、传输等各项功能成为一项国内公交企业深入研究的，既有学术
研究价值，又有社会经济效益的课题。
1背景分析
移动通信技术经历了前三个阶段的发展和演变，已经来到了第
四代移动通信技术（简称4G通信技术）。每一代通信技术的发展都
是一次观念的创新和技术的突破。前二个阶段主要采用模拟和频分
多址（FDMA）技术、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）技术;第三
代移动通信技术(简称3G通信技术)能够提供更宽的带宽，不仅传
输话音，还能传输高速数据。尽管基于3G移动通信技术的通信系统
能够提供可高达2Mb/s传输速率，但仍无法满足日益发展的多媒体
通信的需求，因此4G通信技术便随之应运而生。4G通信技术是以
正交频分复用（OFDM）技术为核心技术，同时结合抗干扰性强的高
速接入技术，高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线，大容
量、低成本的无线接口和光接口，软件无线电及网络结构协议等技
术，在拥有100Mb/s的下行速度速率和20Mb/s上行的速率的同时，
相比前一代通信技术还具有以下几个优势：一是良好的抗噪声性能
和抗多信道干扰能力；二是更高的兼容性和使用频段；三是更高质
量的多媒体通信；四是更好的性能价格比。
推动公交智能监控系统的发展必须积极利用高新技术，改造传
统的公交车载系统，以信息化为基础，促进乘客、公交车辆、场站设
施以及交通环境等要素之间的良性互动，推动公交智能监控系统的
建设。
公交智能监控系统就是在这样的环境背景下设计和建设的，它
通过充分运用信息技术，建立监控指挥中心连接各停车场站及公交
车载前端设备的公交智能监控系统网络，能够实现动态监控、实时
跟踪、录像回放、数据统计等功能。公交智能监控系统的建立有利于
加强对公交场站的实施监控管理和运营公交车辆的指挥调度，从而
提高公交车辆的运营效率和对突发应急事件的处置能力，保障人员
和物品的安全，创造巨大的社会经济效益。
2公交智能监控系统建设原则、结构概述及功能实现
2.1系统建设原则
（1）实用性。系统的建设应符合城市公共交通行业的实际需求，
涉及到的业务操作、服务流程应符合人性化操作的要求。（2）连续性
与扩展性。应充分考虑利用现有的部分设备。在利用现有资源的基
础上进行相关功能开发，使系统既能与之前的系统相无缝衔接，同
时具有一定的扩展性，为后期的扩容和升级工作打下基础。（3）经济
性。在保证满足技术要求的基础上，系统建设应尽量降低成本，追求
性价比最佳。（4）开放性与通用性。通信系统及应用系统具有标准数
据接口，具有与其他系统进行数据交换和数据共享的能力。系统建
设时应尽量采用符合工业标准的技术，保证系统建设的质量，并便
于日常维护管理及扩展，具备一定的通用性。（5）安全可靠性。系统
建设时应注意系统各个环节的安全可靠性，统筹规划。
2.2结构概述
公交智能监控系统是以目前最先进、高效的4G通信技术为基
础，结合了GPS定位、语音处理和图像处理等多种技术，集动态监
控、实时跟踪、录像回放和信息资讯服务等功能于一体的智能系统。
公交智能监控系统使用SD卡为本地存储介质，支持最多4路实时
视频和4路视频录像，图像采用H.264编码格式，具有压缩比高、图
像清晰等技术优势，并有CIF和D1两种分辨率可选;系统采用三层
C/S架构设计，内嵌完备的TCP/IP协议栈，可适应不同的应用需求
和运营商的网络环境，从而使得各类数据得到及时和快速的处理；
系统架构中的硬件设备按照工业级标准设计，采用高性能低功耗的
32位嵌入式处理器，全封闭式结构、无风机设计，铝型材自然散热，
集成度高，能够保证公交智能监控系统在恶劣环境下正常运转。
公交智能监控系统的物理设备组成分为：视频监控服务器、视
频存储服务器、通信服务器、编解码器、车场摄像机、站台摄像机、车
厢摄像机、车载前端设备等。通信服务器程序负责连接处理视频监
控服务器、视频存储服务器、摄像机和车载前端设备等设备系统之
间的功能实现。
通过公交智能监控系统可以进行分布式部署，把公交企业的运
营车辆进行分组管理，每组有各自的通信服务器进行系统实现，所
有的通信服务器又可以共用一套数据存储平台，方便数据的维护管
理以及数据的查询统计等，这样整个系统平台可以达到上万台的容
量，对整个公交企业系统运营状况做到全面的实时了解监控，对整
个公交企业的多种类型公交线路，实现有效、充分的资源整合，从而
进一步提升公交企业的系统运营效率和服务水平。
2.3功能介绍及实现过程
在公交智能监控系统中，系统用户既可以在车载终端手动拍照
也可以在监控指挥中心远程控制拍摄。系统用户可自行选定摄像
头、拍摄时间间隔和拍摄数量，将车载摄像机拍摄的图片实时传送
至定位平台，实现车辆内部情景的在途监控。另外还可提供报警自
动拍照、定点拍照、定时拍照，图片分类查看等功能。公交智能监控
系统还提供实时车载设备列表和视频监控窗口，可有选择性的进行
车载终端的监控，及时查看车内的异常情况。系统用户可以通过客
户端向车载终端发送控制命令，实现视频切换、镜头变焦、远/近景、
光圈调节等控制以及云台上下、左右和自动巡视等操作。
（1）无线通信机制。无线通信机制基于目前国内三大通信运营
商的4G网络，通过4G网络来实现视频流、音频流、图片等数据的
传输。同时向下兼容3G网络，在4G信号无法覆盖的情况下可自动
切换到3G网络进行通信。
（2）视频流上传功能。系统具有H.264算法处理图像，具有数量
小，图像清晰特点，可支持1-4路音视频通过4G网络实时上传，可
以分别用来监控前门上客的情况、车内的情况、后门下客的情况以
及乘客上下车时车辆前方路况环境，同时可以用来监视公交车辆行
驶时司机操作驾驶车辆的情况。可以通过调整系统参数，将系统设
置成正常状态下，不传输视频数据流，视频数据只保存在车载设备
本地的SD卡上，只有在紧急状态或者监控指挥中心主动要求下传
输视频数据流，以达到节省资费，减低成本的要求。
（3）SD卡录像存储功能。公交智能监控系统支持1-4路音/视频
的SD卡录像，录像存储时间。
（4）视频/图像采集功能。具有“抓拍一帧”和“连续拍摄”两种操
作模式。
3结束语
公交智能监控系统能够帮助公交企业掌控运营车辆实时状况
加强了企业对于运营车辆的管理，提高了管理效率，节约了运营成
本。公交企业利用智能系统对下属的客运站进行视频和安防监控，
有助于企业第一时间对安全事件做出应急处置。公交智能监控系统
是一套能够很好地服务于公交企业和大众，提高人们的出行质量，
提高企业管理水平和效率，创造良好的社会效益的优秀系统，它为
国内的公交企业走向信息化管理奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]
杨涛.4G网络发展的关键技术及前景探讨[J].信息通信，2013.
摘
要
：文章通过介绍
4G通信技术和公交智能监控系统中视频采集、存储、传输等各项功能的实现过程，阐述了基于4G通信技
术的公交智能监控系统先进性和优越性。
关键词
：4G
通信技术；公交；智能监控系统
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