无线移动笔记本电脑及专用终端产品研究开发项目可行性分析报告(编辑修改稿)

无线移动笔记本电脑及专用终端产品研究开发项目可行性分析报告(编辑修改稿)内容摘要：

随身平板电脑 18 性能指标 三频 900MHz， 2 瓦和 1800amp。 1900MHz1 瓦 功率输出 GSM功率级别 19 至 5,5dBm 至 33dBm ETSI DCS功率级别 15 至 0,0dBm 至 30dBm ETSI PCS功率级别 15 至 0,0dBm 至 30dBm FCC SIM 卡读卡器 内置读卡器 3/5V SIM 外置 本地接口 3/5V SIM 外置 运程接口 (DSC 接口 )仅 5 伏 接口 9 针 RS232 串行异步：全流控制， 3V 逻辑电平（ DCE 流向） 数据传输 RS232:= ,自动检测设置最高 可达 CSD 模式 :空中传输速率依赖于网络 ,最大 . GPRS 模式 :空中传输速率依赖天编码方式 (CS1CS4),但不大于 . 硬件加密加速 GEA1amp。 2 B) 无线局域网 技术背景 无线局域网，也被称为 WLAN。 WLAN 是利用无线技术在空中传输数据、随身平板电脑 19 话音和视频信号。 作为传统布线网络的一种替代方案或延伸，无线局域网把个人从办公桌边解放了出来，使他们可以随时随地获取信息，提高了员工的办公效率。 此外， WLAN 还有其它一些优点。 它能够方便地实施联网技术，因为WLAN 可以便捷、迅速地接纳新加入的雇员，而不必对网络的用户管理配置进行过多的变动。 WLAN 还可以在有线网络布线困难的地方比较容易实施，使用WLAN 方案，则不必再实施打孔敷线作业，因而不会对建筑设施造成任何损害。 WLAN 在技术上也已经成熟，特别是去年 11 月 15 日，美国 IEEE 批准了一项新技术。 该技术可以提升家庭、公司和公共场所的无线互联网接入速度，使无线网络传输速率达 54 Mbps ，比现在通用的 快出 5 倍，并且和 兼容。 而目前国内国际上采用的无线局域网技术 主要是由思科、 3Com、 Promix 、英特尔和杰尔公司共同创立的 标准，传输速率为 11 Mbps。 标准和 标准因为都在 GHz 频率范围内，所以是兼容的。 原先影响 WLAN 市场化的主要原因 ——投资，随着 WLAN 设备价格不断下降，市场化的速度加快。 最近的一次调查显示，通过实施 WLAN，用户规模平均在 300 点的企业可以节省下来的联网成本高达 490 万美元。 由于办公效率提高带来的成本降低、办公机构的精简以及由此增加的额外收入与利润抵销了对网络的最初投资， 用户可以期待在一年之内收回他们在无线局域网解决方案上面的投资。 在国内，信息产业部最近发出通知，放开 GHz 频段作为无线上网频段，无线局域网在 GHZ 和 GHZ 两个频段都可以用做无线局域上网频段。 一时间，中国电信推出 ―天翼通 ‖；网通联合联想及英特尔力推无线局域网应用网络环境；而移动运营商也看中 WLAN 的发展，中国移动即将推出 GPRS + 随身平板电脑 20 WLAN 捆绑方案，中国联通也正在考虑用 CDMA 1X + WLAN 的方式为集团用户提供无线接入互联网服务。 所以，目前的网络环境已经日趋成熟。 信息设备只需要具备无线接入的能力，就可以不受空间的限制而自由上网。 作为无线平板电脑更应该具备无线接入的功能，以体现“随身”的特点。 技术方案 平板电脑的无线局域网模块采用整合方案。 计划采用 InterSil 公司的PRISM 芯片组。 该芯片组 符合 IEEE39。 s 标准，有高达 11Mbps 的数据率。 该 WLAN 芯片组采用先进的设计和处理技术，功耗低、设计复杂性低、系统总费用低 ， 适用于微小型 PCI、 USB 或小体积闪存等要求小尺寸和嵌入式WLAN 应用。 该方案由 5 片芯片组成。 其中 ISL3984 是信号放大器， ISL3685 半双工RF/IF 收发器， ISL3783全积分半双工无线应用 SiGe 基带转换器 ， ISL3873B是集成基带处理的 MAC 控制器， ISL3183是单片集成 VCO。 系统模块框图如下图所示。 随身平板电脑 21 技术指标 频宽 2400— 可选信道数量 （ ETS） — 13 调制技术 直接序列调制扩 频传输技术 扩展 11位 Barker 序列 误码率 优于 108 介质访问协议 CSMA/CA with ACK 界面 PC 卡 II 型的申延 数据传输速率 2Mbit/s ，自动速率选择功能 覆盖距离 室外为 300 米 室内为 100 米 接收灵感度 90dBm 93dBm 扩展延迟 400ns 500ns 输出功率 15dBm 随身平板电脑 22 操作温度 0oC—40oC 最高湿度 95% 标准 C) GPS 扩展模块 技术背景 在 全球定位系统 出现之前，远程导航与定位主要用无线导航 系统。 但是，无线导航系统覆盖的工作区域小，电波传播受大气影响，定位精度不高。 本世纪 70 年代 ， 美国开始研制全球定位系统（ Global Positioning System GPS） ，历时 20 年，耗资 200 亿美元，于 1994 年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。 GPS 卫星信号是一种十分重要的全世界可共享的信息源， GPS 信息可以提供精确的定位、定时和校频， GPS 时间同步技术在国际时间频率的协调、新型时频计量传递系统建立、数字通信系统、电力和供电系统、铁路运输系 统以及许多其他领域都有广阔的应用前景。 而且， 随着全球定位系统的不断改进， 软 硬件的不断完善，应用领域 也 正在不断地开拓。 目前 ， GPS 已遍及 国家机构的 各 个 部门，并开始逐步深入人们的日常生活。 GPS 由三个独立的部分组成： ● 空间部分： 21 颗工作卫星， 3 颗备用卫星。 ● 地面支撑系统： 1 个主控站， 3 个注入站， 5 个监测站。 ● 用户设备部分：接收 GPS 卫星发射信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航和定位工作。 技术方案 随身平板电脑 23 GPS 的基本定位原理是卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信 息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。 目前 GPS 系统提供的定位精度是优于 10 米，而为得到更高的定位精度，我们采用差分 GPS 技术：将一台 GPS 接收机安置在基准站上进行观测。 根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。 用户接收机在进行 GPS 观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。 我们开发的 GPS 模块是基于摩托罗拉的 M12 模块的基础上研发出适合在无线平板型随身电脑上应用的 GPS 通讯产品。 同样，利 用“模块式应用扩展”的技术在“随身平板电脑”实现 GPS 终端设备。 在模块上集成 GPS 硬件模块，驱动程序。 工作原理如下图所示，我们需要进行以下工作：  研发硬件 GPS 模块；  开发模块式扩展驱动程序；  开发应用软件；  DSP 及 MCU 软件编程。  平板电脑嵌入式系统上的 GPS 应用编程。 随身平板电脑 24 具体电路实现框图如下： M12 接收器并行通道扩展为 12 个，拥有更低的成本和更小的尺寸，新型M12 接收器外形尺寸小到 406010mm 它提高了在城市中抗树阴和楼群遮挡的性能。 M12 拥有全 GPS 行业内最快的初次定位时间 TTFF 和重捕获卫星的时间。 M12 接收器最大限度的建立在 MOTOROLA 公司善长的完整的无线电频摩托罗拉M12 模块 MCU RAM FLASH 数据输出 接平板电脑 天线 随身平板电脑 25 电路基础上， MRFTC1504，基于 MMC20xx 的 32 位 RTSC 控制器 MCORE，有极低的功耗。 M12 接收器提供 至 伏的电压，包括支持逆向差分的能力。 为了获得更高的精度，通过设置中心基站的方法来改良定位效果。 此外，还包括 RTCM 差分 GPS 支持， NAEA 0183 输出，双通讯串口，可控速度滤波器和一个天线检测回路。 我们通过 MCU 对 M12 的控制来实现 M12 与平板电脑的通讯。 此外， GPS的驱动程序集成在 MCU 所控制的 FLASH 中，方便了操作系统的模块驱动的安装与调用。 性能特点  预测卫星轨道，灵敏接收 GPS 信号，快速定位。  提供全球通用坐标系数值（经度 /纬度），单位精确到秒，用户也可选用其他坐标系。  四种定位模式可选：分次定位，快速定位，自动定位，持续定位  可事先定义目的地及航点，或从数据库中选择，  提供实时位置和速度信息，提供到达终点和各航点的方向和距离，预测到达所需时间。  简单显示运动轨迹，显示所需各点的方位图。 随身平板电脑 26 性能指标 基本特征 接收器结构 12 个并行通道 L11575,42MHZ C/A 码（ 码片速率） 载码 +载波跟踪（辅助跟踪） 跟踪能力 同时跟踪 12 颗卫星 性能特点 动态性能 速度： 515 米 /秒（ 1000knots），高度低于18000 米时，大于 515 米 /秒 加速度： 4g 颠簸： 5 米 /秒 振动： 捕获时间 TTFF 典型值＜ 15 秒（当拥有当前的天历、位置、时间和星历数据时） 首次定位时间， TTFF TTFF 典型值＜ 40 秒（当拥有当前的天历，位置和时间数据时） 数据更新率 ＜ 秒 定位精度 ＜ 15 米 RMS 定时精度（ 1PPS） ＜ 500ns 串行通讯 输出信息 纬度，经度，高度，速度，航向，时间 传输率 9600 波特率 功耗 模块式应用扩展 目的： 目前的笔记本电脑和台式电脑，如果要增加硬件，或者与硬件配合应用，随身平板电脑 27 必须首先要安装硬件设备，然后安装相应操作系统的驱动程序，接着安装相应的应用软件。 安装的过程可能还需要重新启动计算机。 最后才能使用。 这一过程不仅缓慢，而且复杂，稍有不慎，就有可能造成系统破坏，影响系统的稳定性。 对于专业人员来说是如此，那么对于普通的用户来说，这一个安装过程就更加复杂，更加困难。 同时，在安装完软件之后，如果不再使用，还需要卸载程序，如果不卸载，不仅浪费了空间，而且也会造成系统过于庞大，难以维护，速度降低等恶劣后果，并没有达到真正的“即插即用”。 对于我们的“随身平板电脑”来说，由于要做到应用的多样性，以满足不同人群的使用。 同时，因为受限于它的体积和成本考虑，不能将多种硬件和应用程序在出厂时都集成在一起，所以在用户购买之后 ，必然会有软硬件的安装过程。 如何才能使用户能够方便安全地满足自己的应用。 我们根据对目前操作系统的分析，决定开发“模块式应用扩展”技术方案。 技术描述： “模块式应用扩展”技术的原理可以由下图来描述。 随身平板电脑 28 这个系统的核心是操作系统部分。 这个部分只包括基本的操作系统内核功能，如进程管理，内存管理、文件管理等等，还包括一些最基本的接口支持，如 USB、串口、 PCMCIA，以及对应用扩展接口的支持。 而对于其他设备的支持则不包括在内。 由于操作系统所需 要支持的硬件和应用减少了，任务也减少了，所以操作系统可以变得很小，这样可以减少操作系统出错的机会，大大增加系统的稳定性；同时，小系统还便于使用高可靠性但价格较贵的部件来装载，如 Disk On Chip， Flash Memory，由于这些设备与硬盘不同，可以设置为只读，所以可以避免病毒及其他人为的破坏，同样增加了系统的稳定性。 应用扩展模块是一个应用的整体。 它包括应用所需要的硬件、驱动程序、应用软件。 应用扩展模块是一个类似于 PCMCIA 卡或 USB 外设的形式，它通过应用扩展接口与系统连接。 当模块插到系统中时，操 作系统检测到系统增加了硬件，然后根据事先定义的规范自动进行操作。 操作包括从应用扩展模块读入模块的驱动程序，加载驱动程序；从应用扩展模块定位应用程序并显示在系统应用程序中，以便用户调用。 这样，省掉了安装过程，加载过程由系统自动完成。 对于用户，需要做的仅仅是将应用扩展模块卡插入系统，然后运行相应随身平板电脑 29 的应用程序即可。 当用户不再需要此应用时，只需要把应用扩展模块卡从系统中拔出，系统自动会关闭应用软件，从系统应用程序中删除，然后卸载驱动程序。 技术实现：。