通信原理在車載移動通信中的教學探討

黃海波++李學兵++陳宇峰++梁玉紅

【摘要】通過分析車載移動通信的特點，研究車聯網之車載移動通信的教學和實踐體系，對應用性本科院校分層次培養具有創新精神和實踐能力的人才的指導方針，對于車載移動通信教學和實踐環節進行了研究，根據專業方向特點，設計了車載移動通信的理論教學和實踐教學內容。將知識體系與工程體系應用相結合，擴大學生視野、培養學生的分析能力、綜合能力和創新能力。

【關鍵詞】車載移動通信 車聯網 教學實踐

【課題項目】湖北省教育科學“十二五”規劃2014年度重點課題（2014A031）資助，湖北省高等學校省級教學研究項目（2014328）資助，湖北省高等學校省級教學研究項目（2015344）資助。

【中圖分類號】TN929.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）29-0032-01

一、引言

到2020年，物聯網產業將有可能成為一個5萬億級的新興產業[1]，車聯網被認為是物聯網最有可能率先實現并且最有實用價值的應用領域[2]，車聯網已經得到了學術界、工業界以及政府部門的高度重視，相關的工業、技術標準已提上制訂日程。然而，隨著無線通信技術發展，3G、4G的全面應用，以及嵌入式技術的開發與應用日趨成熟，車載移動通信將作為車聯網發展走到一個國家物聯網發展的戰略高度，對國家經濟發展提高核心競爭力，隨著車載移動系統應用對拓展汽車產業鏈，對促進我國北斗系統和4G網絡應用具有深遠影響。

車聯網中車載移動通信技術涉學科種類多，培養學生發展方向多，這些跨學科多方向知識的融合和貫通必須通過綜合的理論知識講解和能夠參與綜合的實踐環節來進行。通過互動路理論知識授課和提供優質的能夠參與開發實驗課，進行多層次的培養方式，培養學生的所學知識綜合能力和工程程實踐能力，并在此基礎上創新精神，為其成為具備分析綜合和實踐應用型人才奠定堅實的基礎。

二、車載移動通信教學體系研究

1.車載移動通信的理論教學體系

在理論教學體系教學中，需要貫徹廣覆蓋、多融合，培養具有只是綜合和通過實踐解決問題能力的指導方針，將理論教學、研討和工程性研究相結合，以培養學生的綜合能力和綜合創新能力和解決問題實踐能力為重點。高度重視理論啟發式教學環節，推進問知識串聯綜合和問題研討模式的改革和創新，培養學生的知識綜合動手能力、理論分析問題和解決問題的能力；組織學生積極參與問題研討和分析研究，進行學生創新性問題進行研討和理論分析，提升學生知識綜合能力和理論分析能力；并且能在實踐教學環節進行模擬實現和部分解決，讓學生能夠把握車載移動通信學習方向和研究方向，如何通過車載移動通信系統把當前的計算機、數據庫和網路技術，移動通信技術。車載網絡技術，嵌入式開發技術、電子傳感技術和GPS技術如何進行統一融合在一起解決當前車聯網相關問題。

2.理論教學重點

車聯網系統從整個體系架構上主要分為三個模塊，分別是車載智能終端、數據處理云端及無線通信網絡[3-4]，理論教學要貫穿車載移動通信是一個多學科多技術大融合的系統，主要講解車載網絡、移動通信、車聯網，移動終智能終端開發技術。通過本課程的學習，使學生能夠全面系統地掌握車載移動通信技術的相關硬件、軟件和及其應用技術；并對車載網借助移動終端技術和移動通信技術實現車聯網，對的車載網各種組網方式、4G移動通信和車載通訊系統（TELEMATICS）有一定的了解，滿足學生將來的工作、學習要求。車載網絡技術：介紹車載網絡系統，車載網絡各類總線及其接口技術，著重講解Can總線基本構成和基本原理，以及常用其他車載網絡總線的系統；移動通信技術：無線網絡和移動通信基本原理，移動通信組網、3G移動通信技術及其應用；移動終智能終端開發技術：掌握各類智能終端開發技術的的核心內容，了解各類系統開發原理和各自的有優缺點，了解智能終端與各類系統平臺信息交互技術和各自處理通信的方式。車載通訊系統：載通訊系統運作模式，功能特色，應用領域。最后綜合結合專業特點和車載移動通信讓同學提出問題進行集體討論和解決方法進行研討。

3.車載移動通信的實踐教學體系

車載移動通信的實踐教學體系的建設思路。（1）汽車傳感器技術、車載總線技術、嵌入式系統原理、無線自組織網絡、M2M技術概論、移動通信技術、RFID技術原理及應用等專業核心課程的需要。學生通過車載移動通實驗，可以更好地感知車聯網，增強學習興趣。（2）充分利用系統開放性，主要通過增加車載移動通信系統相關硬件和增加開源性軟件建立具有良好展示性效果的車載移動通信平臺。在車載移動通信的實驗過程中，一方面可以增加一些硬件，通過開源的軟件就可進行開發和設計，能夠在車聯網技術的基礎上，轉化科研成果，使之應用于車聯網方向專業實驗設備，配套編制實驗手冊，從而整個專業實驗凸顯特色和亮點。（3）實現現有和原有實驗室資源的集成。車載移動通信網本質上是多種技術的集成，通過智能終端與實驗設備進行很好通信與實驗、通過開放開源軟件能力綜合訓練，實現完全開放實驗平臺，使得設備與實驗打通。同時，充分利用校園網內的計算環境，力爭形成云計算環境，從而車載移動通信從車載環境中底層感知到中間網絡傳輸以及上層云計算的整體車聯環境。（4）面向汽車行業特色的綜合實驗開發平臺。通過增加傳感器數據采集、Can總線控制、無線數據傳輸、GPS定位，WIFI熱點，模擬集群通信和嵌入式技術為代表的車聯網技術綜合實驗平臺。

三、結語

車載移動通信作為車聯網核心專業方向的課程，其技術涉及多個學科，因此通過理論教學和實踐教學緊密結合將跨學科知識的進行融合和專業知識進行貫通，并將通過開放實驗平臺讓學生由淺到深，并逐步具有綜合和創新能力。真個車載移動通信通過理論與實踐結合環節培養學生的工程素質、分析和實踐解決問題能力和創新意識，培養應用型人才、工程人才和綜合拔尖創新人才培養奠定一定基礎。

參考文獻：

[1]劉強，崔莉，陳海明5物聯網關鍵技術與應用[J].計算機科學，2010.3（6）：1-4

[2]Wang Jianqiang，Wu Chenwen. A Novel Opportunistic Rou-ting Protocol Applied to Vehicular Ad Hoc Networks[C]/ /The 5th International Conference on Computer Science & Edu-cation.2010：1005-1009

[3]王群，錢煥延.車聯網體系結構及感知層關鍵技術研究[J].電信科學，2012（12）：1-9

[4]武曉釗.車聯網技術體系與產業鏈分析[J].中國流通經濟，2012，（08）：47-52

作者簡介：

黃海波（1974-），男，教授，主要從事汽車電子信息處理與智能控制等方面的教學與科研工作。