摘要：本文为了弥补单车智能的一些不足，如交通灯识别难度较大，交通灯通行时间无法显示等问题，设计了基于4G蜂窝网络的V2X车载信息通讯系统。

该系统主要由车载客户端、交通灯客户端以及云服务器三大部分构成。其核心思想是将交通灯的实时情况通过云服务端反馈给需要通过该交通灯的车辆；车辆通过获取到的信息及时针对车辆情况进行适当的处理，使车辆能够快速安全的通过交通灯。本项目使用Qt进行项目开发，同时加入MySQL数据库实现数据暂存、STM32单片机实现4G蜂窝网络通信以及python实现云端服务器搭建。

本论文在已给出的整体框架基础上，详细介绍了环境搭建、系统设计、实现部分的内容，同时对课题研究背景意义、国内外发展已经调试优化等进行介绍。

关键字：V2X 车联网  4G  信息通讯 

目录

摘要

Abstract

1.引言-1

1.1 课题研究的背景及意义-1

1.1.1 研究背景-1

1.1.2 研究意义-1

1.2 国内外研究及发展现状-1

1.2.1 国外的研究和发展现状-1

1.2.2 国内的研究和发展现状-2

1.3 主要工作与架构-3

1.3.1 主要工作-3

1.3.2 论文架构-3

2.环境搭建-5

2.1 硬件环境概要-5

2.1.1 路侧单元硬件条件-5

2.1.2 车载单元硬件条件-7

2.1.3 云端硬件条件-10

2.2 软件环境概要-10

2.2.1 Qt 与 C++-10

2.2.2 PyCharm 与 Python-10

2.2.3 keil 与 C-11

2.3 主要技术介绍-11

2.3.1 MySQL数据库介绍-11

2.3.2 TCP/IP 通信技术-11

2.3.3 串口通信技术-12

3.系统方案设计-13

3.1 开发环境-13

3.2 系统框架结构-13

3.3 系统模块设计-14

3.3.1 路侧单元模块-14

3.3.2 车载单元模块-14

3.3.3 云端服务器模块-15

3.4 系统工作流程-16

3.4.1 路侧单元工作流程-16

3.4.2 车载单元工作流程-17

3.4.3 4G模块工作流程-18

3.4.4 云端服务器工作流程-19

4. 系统实现-20

4.1 路侧单元模块实现-20

4.1.1 客户端实现-20

4.1.2 继电器控制实现-26

4.1.3 数据帧构成实现-28

4.1.4 GPS信息读取-29

4.2 车载单元模块实现-32

4.2.1 车载单元客户端实现-32

4.2.2 车载单元数据帧-35

4.2.3 CAN口控制车辆的实现-35

4.3 云端服务器模块实现-37

4.3.1 TCP协议的创建与连接，-37

4.3.2 数据处理-38

4.3.3 GPS经纬度计算-39

4.3.4 数据库操作-41

5. 性能测试-42

5.1 测试方案-42

5.2 系统通信测试-42

5.2.1 云端与路侧单元的TCP连接测试-42

5.2.2 云端与车载单元的TCP连接测试-43

5.3 系统硬件测试-46

5.3.1 路侧硬件测试-46

5.3.2 车载硬件测试-47

5.4 系统软件测试-48

5.4.1 路侧软件测试-48

5.4.2 车载软件测试-49

6. 对社会的影响-50

7. 总结与展望-51

7.1 论文总结-51

7.2 未来展望-51

参考文献-52

致谢-53