СПОСОБ ПОДКЛЮЧЕНИЯ И АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ АВТОМОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ С МОДУЛЕМ WI-FI
METHOD OF AUTOMOTIVE DEVICE WITH WI-FI MODULE CONNECTION AND AUTOMATIC ADJUSTMENT

Область техники
Изобретение относится к автомобильной промышленности, в частности к системам и способам автоматической настройки автомобильных устройств.
Предшествующий уровень техники
В настоящее время усиленными темпами в автомобильной промышленности развивается направление, называемое connected car. Это направление обеспечивает возможность дистанционно получать и предоставлять различные услуги и сервисы пользователям транспортных средств с использованием интернета, облачных решений, электронных устройств автомобиля, мобильных устройств и WEB интерфейса.
В данный момент одной из проблем, возникающих при создании платформы, позволяющей объединять навигаторы, радар детекторы, магнитолы, видеорегистраторы и другие устройства в единую сеть и связывать их с мобильными устройствами, является первичное подключение и настройка автомобильных устройств. Автомобильные устройства по умолчанию снабжены модулями wi-fi, работающими в режиме «инфраструктура».
Для того чтобы бортовой компьютер (БК) мог осуществлять взаимодействие с данным множеством устройств, обычно используют следующую схему: БК подключается к устройству, находящемуся в режиме точка доступа (АР), производит опрос/отправку команд, отключается и переходит к следующему устройству.
Данной схеме присущи такие недостатки, как невозможность при ее использовании осуществлять непрерывный доступ устройств в интернет, и, кроме того, отсутствует возможность оперативной, мультизадачной работы с устройствами.
Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является способ настройки устройства и подключения его с использованием М2М шлюза, раскрытый в заявке на изобретение US 2013/0094444 A1, опубликованной 18.04.2013, в котором происходит подключение к устройству, работающему в режиме ad hoc, получение необходимых параметров устройства, переключение устройства в режим «инфраструктура» и назначение FQDN для дальнейшего взаимодействия с ним.
Недостатками данного технического решения являются обязательное нахождение устройства в режиме ad-hoc, поддержка режима «инфраструктура» автомобильным устройством, отсутствие гибкости при подключении устройств.
Раскрытие изобретения
Данное изобретение направлено на устранение недостатков существующих решений. Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного изобретения, является ускорение, упрощение настройки автомобильных устройств при подключении к бортовому компьютеру или мобильному устройству управления.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе подключения и автоматической настройки автомобильных устройств с модулем wi-fi при помощи мобильного устройства модуль беспроводной связи мобильного устройства переводят в режим инфраструктура и создают точку доступа с необходимыми для автоматического подключения автомобильного устройства параметрами подключения, затем на мобильном устройстве принимают на точку доступа запрос на подключение автомобильного устройства и производят его подключение, после чего на мобильном устройстве получают сетевые настройки для автомобильного устройства и применяют данные сетевые настройки на автомобильном устройстве. При этом сетевые настройки для автомобильного устройства могут быть заданы на этапе изготовления, а необходимые для автоматического подключения параметры подключения могут совпадать с настройками, заданными на этапе производства устройства, и для определения необходимых для автоматического подключения автомобильных устройств параметров подключения может быть использован справочник с сетевыми настройками автомобильных устройств согласно производителю и модели автомобильного устройства.
Кроме того, сетевые настройки для автомобильного устройства могут быть заданы на этапе изготовления и нанесены в виде штрихкода на устройство и/или упаковку, при этом для определения необходимых для автоматического подключения автомобильных устройств параметров подключения может быть произведено считывание с устройства или упаковки штрихкода с сетевыми настройками. Также сетевые настройки для автомобильного устройства могут быть получены на основании информации об автомобильном устройстве.
Указанный технический результат достигается также за счет того, что предварительно производят вход в учетную запись пользователя и выбирают автомобиль, для которого подключают автомобильное устройство, а на этапе применения сетевых настроек автомобильное устройство привязывают к автомобилю.
Система подключения и автоматической настройки устройств с модулем wi-fi при помощи мобильного устройства включает мобильное устройство, содержащее модуль беспроводной связи wi-fi, хранилище данных, устройство обработки данных.
Осуществление изобретения
Здесь и далее будут описаны некоторые термины, используемые в заявке.
Wi-Fi - торговая марка Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11.
IEEE 802.11 - набор стандартов связи для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне частотных диапазонов 0,9, 2,4, 3,6 и 5 ГГц.
Обычные Wi-Fi сети, как правило, организуются с помощью специальных управляющих устройств, называемых «беспроводные точки доступа». Эти устройства обычно выполняют три функции: физическую поддержку беспроводных и проводных сетей, коммутацию и маршрутизацию между устройствами в сети, а также службу, позволяющую добавлять и удалять устройства из сети.
Типичная домашняя Wi-Fi сеть включает в себя такие устройства, как настольные и планшетные компьютеры, мобильные телефоны, современные принтеры, музыкальные и телевизионные устройства. Большинство Wi-Fi сетей настраиваются в «режиме инфраструктуры», где точка доступа является центральным узлом, к которому подключаются другие Wi-Fi совместимые устройства. Эти устройства взаимодействуют друг с другом не напрямую (то есть, в «режиме Ad-hoc»), а через точку доступа.
OBD (On-board diagnostics) - бортовая диагностика, стандарт, разработанный в середине 90-х, предоставляет полный контроль за двигателем. Позволяет проводить мониторинг частей кузова и дополнительных устройств, а также диагностирует сеть управления автомобилем. В данном стандарте производители применяют различные протоколы соединения с автомобилем.
Бортовая диагностика - система программно-аппаратных средств (контроллер СУД, датчики, исполнительные механизмы), способная определить и идентифицировать неисправности системы управления двигателем, двигателя, а также возможные причины их возникновения.
FQDN (сокр. от англ. Fully Qualified Domain Name - «полностью определенное имя домена», иногда сокращается до «полное имя домена») - имя домена, не имеющее неоднозначностей в определении. Включает в себя имена всех родительских доменов иерархии DNS.
Межмашинное взаимодействие (машинно-машинное взаимодействие, англ. Machine-to-Machine, М2М) - общее название технологий, которые позволяют машинам обмениваться информацией друг с другом, или же передавать ее в одностороннем порядке. Это могут быть проводные и беспроводные системы мониторинга датчиков или каких-либо параметров устройств (температура, уровень запасов, местоположение и т.д.).
Мобильные устройства - ряд устройств, который включает в себя смартфоны, планшеты, электронные книги, телефоны, КПК и нетбуки, главной особенностью которых является размер, а также количество выполняемых ими функций.
Near Field Communication, NFC («ближняя бесконтактная связь») - технология беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия, которая дает возможность обмена данными между устройствами, находящимися на расстоянии около 10 сантиметров.
RFID (англ. Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация) - способ автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFID-метках.
Двухмерные штрихкоды были разработаны для кодирования большого объема информации. Расшифровка такого кода проводится в двух измерениях (по горизонтали и по вертикали).
Двухмерные штрихкоды подразделяются на многоуровневые (stacked) и матричные (matrix). Многоуровневые штрихкоды появились исторически ранее и представляют собой поставленные друг на друга несколько обычных линейных кодов. Матричные же коды более плотно упаковывают информационные элементы по вертикали.
МАС-адрес (от англ. Media Access Control - управление доступом к среде, также Hardware Address) - это уникальный идентификатор, присваиваемый каждой единице активного оборудования компьютерных сетей.
Способ подключения и автоматической настройки автомобильных устройств с модулем wi-fi при помощи мобильного устройства может быть реализован, в том числе на компьютере, в виде системы или машиночитаемого носителя, содержащего инструкции для выполнения вышеупомянутого способа.
В данном изобретении под системой подразумевается компьютерная система, ЭВМ (электронно-вычислительная машина), ЧПУ (числовое программное управление), ПЛК (программируемый логический контроллер), компьютеризированные системы управления и любые другие устройства, способные выполнять заданную, четко определенную последовательность операций (действий, инструкций).
Под устройством обработки команд подразумевается электронный блок либо интегральная схема (микропроцессор), исполняющая машинные инструкции (программы).
Устройство обработки команд считывает и выполняет машинные инструкции (программы) с одного или более устройства хранения данных. В роли устройства хранения данных могут выступать, но, не ограничиваясь, жесткие диски (HDD), флеш-память, ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), твердотельные накопители (SSD), оптические приводы.
Программа - последовательность инструкций, предназначенных для исполнения устройством управления вычислительной машины или устройством обработки команд.
Способ подключения и автоматической настройки автомобильных устройств с модулем wi-fi при помощи мобильного устройства включает следующие шаги:
1. На этапе сборки автомобильного устройства или производства чипа, обеспечивающего беспроводную связь wi-fi, производят настройку сети устройства по умолчанию. В качестве параметров настройки могут выступать SSID (идентификатор сети) и учетная запись, необходимая для подключения к мобильному устройству. Эти настройки могут быть стандартизированы производителями.
Для настройки автомобильного устройства используют мобильное устройство, с загруженным в него программным обеспечением.
2. Переводят модуль беспроводной связи мобильного устройства в режим «инфраструктура», и создают точку доступа с необходимыми для автоматического подключения автомобильного устройства параметрами подключения.
Для определения необходимых для автоматического подключения автомобильных устройств параметров подключения используется справочник с сетевыми настройками автомобильных устройств согласно производителю и модели автомобильного устройства. Выбор необходимых настроек может происходить автоматически, путем последовательного изменения параметров точки доступа, согласно списку или вручную пользователем.
Кроме того, сетевые настройки для автомобильного устройства могут задаваться на этапе изготовления и наноситься в виде штрихкода или rfid-метки на устройство и/или упаковку. При этом мобильным устройством производят считывание этих настроек и их применение.
В качестве штрих-кода преимущественно используют двумерные штрихкоды, такие как: Aztec Code, Data Matrix, MaxiCode, PDF417, QR код, Microsoft Tag, но не ограничиваются только ими.
Для считывания штрих-кода используют фотофиксирующий элемент мобильного устройства и алгоритмы компьютерного зрения.
Для считывания rfid-метки используют NFC, встроенный в мобильное устройство.
В качестве мобильного устройства могут быть использованы:
- смартфон;
- КПК;
- планшетный компьютер или ноутбук;
- «умные часы» или «умные очки»;
- автомагнитола со встроенной операционной системой;
- бортовой компьютер автомобиля.
В качестве автомобильного устройства могут быть использованы:
- цифровой видеорекордер (видеорегистратор или DVR);
- радар детектор;
- навигатор.
3. Автомобильное устройство подключается к бортовой диагностике (OBD).
4. Принимают на вышеуказанном мобильном устройстве на вышеуказанную точку доступа запрос на подключение вышеупомянутого автомобильного устройства и производят его подключение.
5. После того, как необходимые настройки применены, автомобильное устройство автоматически подключается к мобильному устройству с заданными параметрами.
Мобильное устройство может хранить настройки, необходимые для подключения в справочнике или получать их от удаленной компьютерной системы, может осуществляться получение информации об устройстве и ее беспроводном модуле. При этом сетевые настройки автомобильного устройства могут зависеть от его типа.
Сетевые настройки могут включать, но не ограничиваясь, SSID точки доступа, данные для авторизации (логин и пароль), информацию об используемом шифровании, используемый стандарт и частоту.
Подключаемое устройство привязывают к автомобилю, для которого производят подключение. При этом для идентификации устройства может использоваться информация о mac-адресе, серийный номер устройства или их комбинация. Предварительно, перед выполнением вышеописанного способа, пользователь создает учетную запись и/или производит авторизацию на сервисе (при наличии учетной записи), вносит информацию о своих автомобилях и выбирает, для какого автомобиля производится настройка текущего автомобильного устройства. Данные об автомобилях и устройствах могут храниться на удаленном сервере, на мобильном устройстве. Определение автомобиля, для которого осуществляется диагностика, может происходить автоматически, либо производиться на основании информации, полученной от бортового компьютера или бортовой диагностики.