引 言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們的生活水平也在不斷提高， 旅游已成為人們追捧的一種休閑方式。在旅途中我們會(huì)在車上度過(guò)很多時(shí)間，為消遣這無(wú)聊的時(shí)間，車上都會(huì)有車載電視為我們播放電影或音樂(lè)。但由于各自的愛好不同，車載電視不可能同時(shí)滿足每個(gè)乘客的要求。

針對(duì)上述情況，本文提出一種設(shè)計(jì)合理、使用簡(jiǎn)便快捷、能夠合理滿足不同乘客觀影需求的基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)共享的智能 影院系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)框架

1.1 車載智能影院系統(tǒng)

車載智能影院系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理如圖1所示，智能終端設(shè)備（如手機(jī)、平板電腦等）與智能影院系統(tǒng)裝置（本文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的設(shè)備）通過(guò)無(wú)線 WiFi連接，智能影院系統(tǒng)裝置與存儲(chǔ)器件（影視庫(kù)）通過(guò)數(shù)據(jù)線連接。當(dāng)智能終端設(shè)備連接上智能影院系統(tǒng)裝置釋放出來(lái)的WiFi后便可通過(guò)智能影院系統(tǒng)裝置實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)器件中的影視庫(kù)，且智能影院系統(tǒng)裝置還能連接到移動(dòng)數(shù) 據(jù)網(wǎng)絡(luò)，為智能終端設(shè)備提供上網(wǎng)服務(wù)。

1.2 車載智能影院系統(tǒng)的硬件框架 

由車載智能影院系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理圖可知，實(shí)現(xiàn)車上智能影 院的關(guān)鍵點(diǎn)在于智能影院系統(tǒng)裝置。從系統(tǒng)的主要特征功能 上看，將車載智能影院系統(tǒng)分為五個(gè)模塊 [1] ：最小系統(tǒng)部分 （包括中央處理器 CPU+ 存儲(chǔ)設(shè)備 MCP）、WiFi 部分、基帶 modem 部分、USB 部分、電源部分。車載智能影院硬件框架 如圖 2 所示。

1.2.1 最小系統(tǒng)部分

此部分是車載智能影院系統(tǒng)的核心部分。主要有一個(gè)應(yīng)用處理器AP，用于跑路由操作系統(tǒng)，作為主控，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制；還主要有 MCP 存儲(chǔ)設(shè)備（NAND+DDR）。MCP存儲(chǔ)設(shè)備包括 NAND Flash 內(nèi)存和 DDR 內(nèi)存（Double Data Rate，雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器），主要用于存儲(chǔ)路由系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的一些臨時(shí)的或少量的數(shù)據(jù)和程序。

1.2.2 WiFi部分

主要包括一塊 WiFi 芯片，通過(guò) SDIO 總線與處理器進(jìn)行 連接。這部分主要實(shí)現(xiàn) SoftAP 功能，釋放 WiFi 信號(hào)供智能 設(shè)備連接，從而訪問(wèn)影視庫(kù)，觀看電影。

1.2.3 基帶 modem 部分 

主要包括一個(gè)基帶處理器 BP，用于跑基帶系統(tǒng) ；還包括RFIC 射頻集成電路，射頻電路與 BP 基帶芯片連接，受基帶 系統(tǒng)控制。基帶 modem 主要實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)連 接，為用戶提供上網(wǎng)服務(wù)。 

1.2.4 USB 部分 

這里主要是一個(gè)通用的 USB 接口，USB 控制芯片一般 都集成在 AP 里，無(wú)需單獨(dú)的 USB 控制芯片。這部分主要實(shí) 現(xiàn)通過(guò) USB 接口訪問(wèn)影視庫(kù)存儲(chǔ)器件中的數(shù)據(jù)。影視庫(kù)儲(chǔ)存 器件采用一般的移動(dòng)硬盤即可，沒(méi)有集成到智能影院裝置中， 這樣做能方便影視內(nèi)容的更新，也降低了智能影院裝置的成 本，使其也更具通用性。 

1.2.5 電源部分 

系統(tǒng)中各個(gè)分支線路所需的電壓、電流會(huì)有不同，且對(duì) 電源穩(wěn)定性要求較高。電源部分主要是將外接的直流電源轉(zhuǎn) 換為系統(tǒng)各部分需要的穩(wěn)定電源。 

1.3 車載智能影院系統(tǒng)的軟件框架 

由系統(tǒng)的主要功能、原理機(jī)制可知，該系統(tǒng)中需要跑兩 個(gè)操作系統(tǒng)，一個(gè)是路由操作系統(tǒng)，一個(gè)是跑基帶軟件、協(xié) 議的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)?；鶐Р僮飨到y(tǒng)可實(shí)現(xiàn)連接移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，連 接 2G、3G、4G 網(wǎng)絡(luò)提供的數(shù)據(jù)流量上網(wǎng)的目的。路由操作 系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的主控，除實(shí)現(xiàn)無(wú)線路由具有的功能外，還 負(fù)責(zé)與基帶系統(tǒng)的通信。下面通過(guò)圖表對(duì)智能影院系統(tǒng)的軟 件架構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明，羅列出所需的軟件組件。圖 3 所示為智能影 院系統(tǒng)總體軟件架構(gòu)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵性問(wèn)題解決方案

2.1 操作系統(tǒng)的解決方案

我們提到在智能影院系統(tǒng)的操作系統(tǒng)有兩個(gè)，分別是路由操作系統(tǒng)和基帶實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。基帶實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)采用第三方基帶平臺(tái)，路由操作系統(tǒng)采用移植一種開源的Linux 內(nèi)核的路由操作系統(tǒng)。目前流行的第三方路由固件主要有三種[2] ： DDWRT，Tomato，Openwrt。

在這三大路由固件中，OpenWry 路由固件可擴(kuò)展性最好， 對(duì)新路由的支持十分迅速，可以在新路由強(qiáng)勁 CPU 的支持下 獲得很好的性能表現(xiàn)，是最有前途的固件。

本文實(shí)現(xiàn)的智能影院系統(tǒng)采用的路由操作系統(tǒng)為—— Openwrt。

2.2 WiFi 無(wú)線局域網(wǎng)共享解決方案 

為了使更多智能終端設(shè)備連上 WiFi 并且能夠流暢的上 網(wǎng)、訪問(wèn)視頻庫(kù)中的數(shù)據(jù)，WiFi 芯片的接口速率 / 帶寬必須 滿足一定的要求。像博通 WiFi 芯片 43362 最高支持 SDIO2.0、 最大 50 MHz，這無(wú)法滿足要求。本文系統(tǒng)選用的是 RealTek 公司的 RTL8189ES 芯片，該 WiFi 芯片最高支持 SDIO3.0、 最大 100 MHz。RTL8189 是一款高性能、低功耗、體積小 的 SDIO 接口無(wú)線模組，符合 IEEE802.11N 標(biāo)準(zhǔn)，并向下兼 容 IEEE802.11B/G 標(biāo)準(zhǔn)，支持 IEEE 802.11i 安全協(xié)議，以及 IEEE 802.11e 標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)質(zhì)量，其極高的兼容性能夠快速、方便 的與無(wú)線設(shè)備互相連通，支持最新的 64/128 位 WEP 數(shù)據(jù)加密， 支持 WPA-PSK/WPA2-PSK，WPA/WPA2 安全機(jī)制，無(wú)線傳 輸速率高達(dá) 150 M，是普通11B 產(chǎn)品的 10 倍。 

3 測(cè)試驗(yàn)證及成果展示 

系統(tǒng)測(cè)試驗(yàn)證結(jié)果見表 1 所列。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文對(duì)智能影院系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)描述，清晰的講解了智 能影院的實(shí)現(xiàn)原理，對(duì)智能影院提出了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，并 對(duì)原來(lái)的車載電視的性能進(jìn)行了改善，融入了車載 WiFi 的功 能。經(jīng)測(cè)試驗(yàn)證，本文實(shí)現(xiàn)的智能影院在性能和功能上優(yōu)于 一般的車載電視及車載WiFi。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，使用簡(jiǎn)便快捷， 能很好地解決旅客在乘車途中的娛樂(lè)性問(wèn)題，更好地滿足旅 客的需求，與此同時(shí)還降低了車上的配置成本。