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基于全国产芯片的轨道交通专用读写器研发与应用

完成单位:北京京投亿雅捷交通科技有限公司

登记编号:ZSXC-2023-JT-2-092      登记年份:2023      登记日期:2023-06-29

项目概况
1、成果简介(主要阐述成果核心内容,500字以内。) 采用全部国产芯片进行轨道交通自动售检票系统票卡处理单元(读写器)的开发,实现基于全国产芯片的硬件开发驱动,加载嵌入式应用软件,实现软硬件一体的产品。 通过搭建一套基于国产芯片的硬件架构和软件架构,实现基于全国产芯片的轨道交通专用读写器技术架构设计创新。首次提出基于“全国产芯片的轨道交通专用读写器”产品架构,实现了基于国产芯片的硬件电路设计、嵌入式操作系统裁剪、芯片驱动适配、统一应用软件兼容,解决了读写器中主处理器和射频芯片等芯片长期依赖于国外进口的卡脖子问题。 实现全部国产处理器芯片的电路设计,实现主处理器、CPU、存储、串口、网口、USB、射频、身份证、电路保护等电路的综合设计,实现了硬件基础平台的一体化设计。 实现基于国产处理器的嵌入式Linux系统的裁剪和移植,对芯片进行驱动开发和调优,实现了芯片级的驱动程序的开发,并封装成统一驱动接口,供上层应用软件统一调用,也是统一应用软件可以在多种硬件上运行的基础。 实现统一应用软件,涵盖票卡、二维码、PAY业务的处理,可快速开发和适配各地轨道交通多样化的票卡类业务。 实现标准化的读写器、适应线路分线分期快速开通的特点,同时也满足运营维护中的产品互换。 2、主要创新点(主要介绍成果的创新之处,700字以内。) 关键技术: ①国产核心芯片选型:针对目前美国、日本、韩国、荷兰等国家对我国的芯片限制措施,避免受到28纳米的制造精度限制,公司在选型CPU等核心芯片时,侧重筛选制程在28纳米以上,架构自主且相对先进,生态相对完善,支持嵌入式Linux,性能相对较高且有着较大的生产和使用规模的CPU;同时将内存、存储芯片也纳入国产化范畴,解决核心计算芯片的国产化问题; ②国产射频芯片验证:对轨道交通专用读写器来说,射频芯片是业务承载的关键,行业内读写器射频芯片普遍使用国外的NXP系列芯片,因此存在一定的断供风险。为此,我们在国内几大射频厂商间进行反复筛选验证,从芯片性能、稳定性、兼容性、价格、产地、规模等各方面进行多次评估,最终形成自有体系的射频芯片选型和电路设计,完成射频芯片的国产化集成和技术验证。 ③其他国产芯片集成:除CPU、内存、存储、射频等核心芯片外,其他辅助芯片如SAM卡座、网口、串口、电源等均使用国内替代芯片进行替换,实现全国产化设计; ④国产芯片驱动研发:基于全国产化芯片,针对系统驱动,射频驱动等均进行国产化驱动研发,实现对上层应用标准化API封装,应用软件不依赖于特定硬件。 创新点:行业领先研究国产CPU芯片、国产射频芯片进行高度集成研究、射频驱动开发、二代身份证模块集成研究,打破国外芯片的限制。