CN105338053A - 一种基于云平台的智能车联网系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于云平台的智能车联网系统，包括车载智能终端、云平台，所述云平台包括中间件、车辆数据云分析系统、初始信息数据库、用户管理数据库；所述中间件为车载智能终端和车辆数据云分析系统之间数据流和语音通信提供稳定的连接；所述中间件设有消息收发器、消息解码器、消息分发器。本发明有效解决了车联网中车载设备实时连接问题以及不同车型之间各类终端、服务平台及信息服务的互联互通问题。

Description

一种基于云平台的智能车联网系统
技术领域
本发明属于车联网技术领域，特别是涉及到一种应用云平台技术的智能车联网系统。
背景技术
现有的车联网系统，通常以车载设备通过蓝牙、无线网络等方式链接移动设备APP，移动设备APP再通过移动网络连接后台管理中心，但是这种方式存在一定的缺陷。首先，在移动设备没有网络连接的情况下并不能将数据实时传送给后台中心，也因此无法享受实时车联网服务；其次，通过蓝牙的方式接收车辆数据的方式虽然便捷，但是在安全方面却有不可忽视的缺陷。蓝牙通过无线电波的方式传送数据，这使得黑客的非法入侵变得更加容易。因此蓝牙从来都不能保证私用和安全；而无线网络的方式依赖于更为复杂的设备与配置成本。
另一方面，我国的车联网基本是围绕车载智能平台进行集成，辅以各种信息服务。当前国内使用的各类车型很多,但是能提供车联网服务的车型少，信息服务也少，各种车型都有自己配套的终端、服务平台及信息服务，彼此之间却不能实现互联互通，这种情况极大制约了车联网及其应用的发展。虽然针对这种情况，也出现了一些车联网的中间件的应用软件，意图通过中间件实现各类终端、服务平台及信息服务的互联互通，但是由于平台、网络的异构性导致开发的重复性、通信的即时性、安全性导致开发的繁琐性等原因，并没有真正具有成熟解决方案的中间件产品出现，因此车联网整体的发展也处于缓慢的状态。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种基于云平台的智能车联网系统，有效解决了车联网中车载设备实时连接问题以及不同车型之间各类终端、服务平台及信息服务的互联互通问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：一种基于云平台的智能车联网系统，包括车载智能终端、云平台，所述云平台包括中间件、车辆数据云分析系统、初始信息数据库、用户管理数据库；
所述车载智能终端设置于汽车上，包括单片机、定位模块、OBD接口、GPRS模块；所述单片机连接控制OBD接口和GPRS模块，所述OBD接口用于对接汽车上的OBD接口，所述GPRS模块用于与所述云平台的中间件建立并维持通信；所述单片机将通过OBD接口得到的汽车信息加密后，由GPRS模块发送给所述云平台的中间件；
所述中间件为车载智能终端和车辆数据云分析系统之间数据流和语音通信提供稳定的连接；所述中间件设有消息收发器、消息解码器、消息分发器；所述消息收发器包括若干种支持不同协议的收发器；所述消息解码器将消息收发器收到的消息进行解码，转化为固定格式和协议的消息；所述消息分发器对消息进行处理和分析，来实现对消息的正确路由与分发；
所述车辆数据云分析系统分别连接中间件、服务内容提供系统，所述中间件的消息处理全部由车辆数据云分析系统完成，并根据服务内容提供系统的服务内容来提供服务；
所述初始信息数据库动态存储车辆初始数据并且提供给中间件，使中间件识别消息源车辆是否已注册，对垃圾消息进行屏蔽，以减少后台的压力；
所述用户管理数据库为车辆数据云分析系统提供用户管理数据，为用户提供定制化服务。
进一步的，所述中间件为多个，一个所述车载智能终端只能与一个中间件通信；一个中间件连接多个车辆数据云分析系统。
进一步的，所述消息收发器包括支持UDP/IP协议的UDP消息收发器，支持TCP/IP协议的HTTP(S)收发器，支持SMPP、CIMD、UCP、SGIP和CMPP的SMS信息收发器，采用Comet技术的长轮询HTTP(S)消息收发器，以及支持VOIP协议的网络通话连接器。
进一步的，所述消息解码器将由车型不同、装配不同车载智能终端的车辆发出的消息进行解密，并处理和转化为共享相同消息格式和协议的消息。
进一步的，所述消息分发器对消息中多个参数进行处理和分析，来实现对消息的正确路由与分发；所述参数包括车载智能终端所在的网络和GPS地理位置、人机交互语言、服务类型。
进一步的，所述云平台还包括增值服务接入系统，所述增值服务接入系统对多个服务内容提供系统进行整合，再将所有服务内容提供给车辆数据云分析系统。
进一步的，所述初始信息数据库动态存储车辆初始信息，还包括云平台的系统初始信息；所述车辆初始信息包括车型、车载OBD设备类型与型号、车联网服务类型、首选服务语言；所述系统初始信息包括处理消息的规则，消息的目标出口，服务所需的参数种类与类型。
进一步的，所述初始信息数据库还设有直接接口，连接终端用户与车厂，直接获得车辆初始信息。
进一步的，所述车载智能终端还包括wifi模块或蓝牙模块，用于与用户的移动终端进行实时通信。
更进一步的，所述移动终端为手机、笔记本电脑、或ipad。
相对于现有技术，本发明所述的基于云平台的智能车联网系统具有以下优势：
(1)通过车载智能终端收集车辆运行情况并加密，并通过GPRS与云平台连接，避免了以往必须通过移动设备连接后台、在移动设备没有网络连接的情况下并不能将数据实时传送给后台中心、也因此无法享受实时车联网服务的问题，同时保证了信息的安全性。
(2)中间件作为核心，支持包括SMS，UDP和HTTP(s)在内的多种通讯协议，可以实现对不同类型的消息选择不同通道分发的功能。
●严重性高的消息，例如事故、故障相关的消息，以及运行报告等内容量较大，在选择其他通道时容易产生丢包而无法获得全部信息的消息采用可靠性高的HTTP(s)通道
●UDP适用于对实时性的需求大于严重性的消息，例如定时发送的位置报告、油量状态报告等。消息内容在传输内容中丢失或损毁并不会导致严重后果。
●基于用户的设置，车辆在没有网络覆盖的区域驾驶时，被用户选择的高优先级的消息会以SMS的形式发送到后台。
(3)中间件将由车型不同、装配不同车载OBD设备的车辆发出的消息进行解密，并处理和转化为共享相同消息格式和协议的消息，使不同车型连接并使用通用的云服务成为可能。
(4)初始信息数据库独立于中间件之外的优点在于，能增加车联网接入中间件的灵活性和其实现车联网服务的独立性。
(5)初始信息数据库设有直接接口，使终端用户自行输入车辆初始信息；或对车厂的经销商管理系统进行集成，直接进行数据同步，方便了数据的加载。
(6)通过云平台内中间件与车辆数据云分析系统以及各数据库的配合使用，实现了不同车型之间各类终端、服务平台及信息服务的互联互通问题。用户可从任何地方用电脑，电话等工具实时了解车队中每一辆车的状况，做到随时监控车辆、永久互联，实时监控，人员管理，被盗、偷油、交通事故，车辆维修查询，驾驶员管理。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为本发明的系统结构示意图。
图2为中间件结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1所示，本发明包括车载智能终端与云平台。
车载智能终端设置于汽车上，包括单片机、OBD接口、GPRS模块；所述单片机连接控制OBD接口和GPRS模块，所述OBD接口用于对接汽车上的OBD接口，所述GPRS模块用于与所述云平台的中间件建立并维持通信；所述单片机将通过OBD接口得到的汽车信息加密后，由GPRS模块发送给所述云平台的中间件。
所述车载智能终端还可以设有卫星通信模块，通过卫星通信连接云平台。
所述车载智能终端还设有定位模块，通过GPS定位或北斗定位。
所述车载智能终端还包括wifi模块或蓝牙模块，用于与用户的移动终端进行实时通信。
云平台设有多台服务器，在服务器上分别安装了由中间件、车辆数据云分析系统、增值服务接入系统、初始信息数据库和用户管理数据库组成的软件系统。
中间件是用于建立和维持与车载智能终端通信的组件，为符合云平台格式的消息提供稳定的连接。每个车载智能终端都被设定成只能与一个的中间件通信。除了处理与车载智能终端的通信之外，中间件还会根据来自车辆消息的类型，处理与服务处理器或与服务集成器组件之间通信，使消息被分发到正确的车辆数据云分析系统。一般情况下，会有多个车辆数据云分析系统连接到同一个中间件。中间件是车载智能终端和车辆数据云分析系统之间的媒介，数据流和语音通信的路由。
初始信息数据库为中间件提供车辆初始数据，使中间件可以识别消息源车辆是否已注册车联网，对垃圾消息进行屏蔽，以减少后台其他子系统的压力。
车辆数据云分析系统/增值服务接入系统：当服务由唯一的服务内容提供商提供，并不需要车辆数据云分析系统对多个提供商进行集成时，车辆数据云分析系统直接连接服务内容提供商，消息的处理全部由车辆数据云分析系统完成。否则，必须由增值服务接入系统先对内容提供商进行整合，再由增值服务接入系统将所有服务内容提供给车辆数据云分析系统。
用户管理数据库为车辆数据云分析系统提供用户管理数据，为用户提供定制化服务，用户拥有自主选择内容提供商的自由。
中间件是车联网平台的核心，支持包括SMS，UDP和HTTP(s)在内的多种通讯协议，可以实现对不同类型的消息选择不同通道分发的功能。
1.严重性高的消息，例如事故、故障相关的消息，以及运行报告等内容量较大，在选择其他通道时容易产生丢包而无法获得全部信息的消息采用可靠性高的HTTP(s)通道
2.UDP适用于对实时性的需求大于严重性的消息，例如定时发送的位置报告、油量状态报告等。消息内容在传输内容中丢失或损毁并不会导致严重后果。
3.基于用户的设置，车辆在没有网络覆盖的区域驾驶时，被用户选择的高优先级的消息会以SMS的形式发送到后台。
所有的消息都以ASN的方式进行压缩加密，除了保证数据的安全性，同时保证小数据量，以节约成本。
中间件为软件，部署于云平台的应用服务器中。
中间件架构如图2所示：
1、包含支持多种通信协议的消息收发器(CommunicationConnectors)，，如支持UDP/IP协议的UDP消息收发器、支持TCP/IP协议的HTTP(S)收发器、支持SMPP、CIMD、UCP、SGIP和CMPP等多种SMS协议的信息收发器，采用Comet技术的长轮询HTTP(S)消息收发器，以及支持VOIP协议的网络通话连接器。
2、包含车辆消息解码器(DeviceHandlers)，将由车型不同、装配不同车载OBD设备的车辆发出的消息进行ASN解密，并处理和转化为共享相同消息格式和协议的消息，使不同车型连接并使用通用的云服务成为可能。
3、包含消息数据分发器(EventDataManager)，由消息数据处理器对消息中多个参数的处理和分析，来实现对消息的正确路由与分发的。这些参数主要包括车端装置所在的网络和GPS地理位置，人机交互语言，和服务类型等。不论是数据通信还是语音呼叫，消息数据处理器都能进行动态路由，根据路由器之间的交换的特定路由信息自动地建立自己的路由表，并且能够根据链路和节点的变化适时地进行自动调整。
如图2所示，初始信息数据库(ProvisioningDataProvider)独立于中间件之外，动态存储由用户/车厂(针对后装/前装解决方案)输入的必要车辆初始信息，如车型、车载OBD设备类型与型号、车联网服务类型、首选服务语言等。除了车辆的初始信息外，系统初始信息也存储于初识信息数据库，包括处理消息的规则，消息的目标出口，服务所需的参数种类与类型等。系统初始信息独立于中间件之外的优点在于，能增加车联网接入中间件的灵活性和其实现车联网服务的独立性。
初始信息数据库，除了对中间件开放调用接口以作为数据提供者以外，针对后装市场，开放了对终端用户的直接接口，使终端用户自行输入车辆初始信息；针对前装市场，开放了对车厂的直接接口，或对车厂的经销商管理系统进行集成，直接进行数据同步。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于云平台的智能车联网系统，其特征在于：包括车载智能终端、云平台，所述云平台包括中间件、车辆数据云分析系统、初始信息数据库、用户管理数据库；
所述车载智能终端设置于汽车上，包括单片机、定位模块、OBD接口、GPRS模块；所述单片机连接控制OBD接口和GPRS模块，所述OBD接口用于对接汽车上的OBD接口，所述GPRS模块用于与所述云平台的中间件建立并维持通信；所述单片机将通过OBD接口得到的汽车信息加密后，由GPRS模块发送给所述云平台的中间件；
所述中间件为车载智能终端和车辆数据云分析系统之间数据流和语音通信提供稳定的连接；所述中间件设有消息收发器、消息解码器、消息分发器；所述消息收发器包括若干种支持不同协议的收发器；所述消息解码器将消息收发器收到的消息进行解码，转化为固定格式和协议的消息；所述消息分发器对消息进行处理和分析，来实现对消息的正确路由与分发；
所述车辆数据云分析系统分别连接中间件、服务内容提供系统，所述中间件的消息处理全部由车辆数据云分析系统完成，并根据服务内容提供系统的服务内容来提供服务；
所述初始信息数据库动态存储车辆初始数据并且提供给中间件，使中间件识别消息源车辆是否已注册，对垃圾消息进行屏蔽，以减少后台的压力；
所述用户管理数据库为车辆数据云分析系统提供用户管理数据，为用户提供定制化服务。
2.根据权利要求1所述的一种基于云平台的智能车联网系统，其特征在于：所述中间件为多个，一个所述车载智能终端只能与一个中间件通信；一个中间件连接多个车辆数据云分析系统。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于云平台的智能车联网系统，其特征在于：所述消息收发器包括支持UDP/IP协议的UDP消息收发器，支持TCP/IP协议的HTTP(S)收发器，支持SMPP、CIMD、UCP、SGIP和CMPP的SMS信息收发器，采用Comet技术的长轮询HTTP(S)消息收发器，以及支持VOIP协议的网络通话连接器。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于云平台的智能车联网系统，其特征在于：所述消息解码器将由车型不同、装配不同车载智能终端的车辆发出的消息进行解密，并处理和转化为共享相同消息格式和协议的消息。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于云平台的智能车联网系统，其特征在于：所述消息分发器对消息中多个参数进行处理和分析，来实现对消息的正确路由与分发；所述参数包括车载智能终端所在的网络和GPS地理位置、人机交互语言、服务类型。
6.根据权利要求1所述的一种基于云平台的智能车联网系统，其特征在于：所述云平台还包括增值服务接入系统，所述增值服务接入系统对多个服务内容提供系统进行整合，再将所有服务内容提供给车辆数据云分析系统。
7.根据权利要求1所述的一种基于云平台的智能车联网系统，其特征在于：所述初始信息数据库动态存储车辆初始信息，还包括云平台的系统初始信息；所述车辆初始信息包括车型、车载OBD设备类型与型号、车联网服务类型、首选服务语言；所述系统初始信息包括处理消息的规则，消息的目标出口，服务所需的参数种类与类型。
8.根据权利要求1或7所述的一种基于云平台的智能车联网系统，其特征在于：所述初始信息数据库还设有直接接口，连接终端用户与车厂，直接获得车辆初始信息。
9.根据权利要求1所述的一种基于云平台的智能车联网系统，其特征在于：所述车载智能终端还包括wifi模块或蓝牙模块，用于与用户的移动终端进行实时通信。
10.根据权利要求9所述的一种基于云平台的智能车联网系统，其特征在于：所述移动终端为手机、笔记本电脑、或平板电脑。
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