CN105491084A - 基于ota协议的车联网系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种基于OTA协议的车联网系统及其控制方法，所述控制方法包括如下步骤：服务器通知车载终端设备；车载终端设备向服务器提交建立安全连接的请求，并将车载终端设备的信息提交至服务器，供服务器进行身份验证；服务器下放远程指令至对应车载终端设备；车载终端设备执行指令；车载终端设备执行完指令后上报结果；服务器返回确认结果至对应车载终端设备。本发明提出的基于OTA协议的车联网系统及其控制方法，可提高数据访问的安全性及效率，能够满足百万级车载终端安全接入，并发访问的平行计算需求；能够让车载终端安全接入，高速交换，可灵活定制与功能扩展。
Description
技术领域
本发明属于车联网技术领域，涉及一种车联网系统，尤其涉及一种基于OTA协议的车联网系统；同时，本发明还涉及一种基于OTA协议的车联网系统的控制方法。
背景技术
汽车作为大宗商品，伴随着生活水平的提高，越来越多的人拥有和使用汽车。人们每天在汽车上所花的时间也变多。所以汽车仅仅作为交通工具已经不能满足用户需求，除此而外的车上的信息娱乐，安全安放，远程遥控的需求也愈加强烈，由此引发车生活，车联网等新的行业应用产生。
车联网应用需要车联网专业的软件服务平台(TSP平台)作支撑，因此该平台采用开放式系统，面向SOA服务架构，应用功能标准化封装和调用；并且能够安全、标准的接入车联网应用功能，以及市场上专业的服务供应商系统(如信息内容供应商，地图供应商，娱乐和LBS应用供应商等)，具有灵活和快速的整合能力。
更重要的是，TSP平台必须能够满足百万级车载终端安全接入，并发访问的平行计算需求，然而现有的车联网系统在处理超大数据流时速度太慢，无法满足如今大数据时代的要求。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的车联网系统，以便克服现有车联网系统的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于OTA协议的车联网系统，可提高数据访问的安全性及效率。
此外，本发明还提供上述基于OTA协议的车联网系统的控制方法，可提高数据访问的安全性及效率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种基于OTA协议的车联网系统，所述系统包括：若干车载终端设备、服务器；
所述系统还包括：
-身份验证模块，用以在车载终端设备与服务器建立连接后,通过服务器验证身份完毕时,由服务器根据车载终端设备的身份信息生成唯一的标识值，用于标识车载终端设备身份信息,当车载终端设备收到标识值时,利用相同算法根据访问令牌AuthToken计算出该标识值,与从服务器收到的标识值进行比较,如果相同则验证通过；
-连接验证模块，服务器检查存在的连接,管理车载终端设备的连接池,连接池里存放已经建立的并且仍在有效期内的可服用连接；如果没有,则震铃通知车载终端设备建立连接,如果有,则通过存在的连接根据具体流程发送相应命令；服务器如果出错,则断开连接，否则服务器不主动释放连接；安全传输由APN通道保证,基于SSL协议的安全传输；由TCP传输协议保证消息的完整性,有效性和报文超时重传；APN是由通信运营商提供的专属网络通道,只允许指定的车辆终端设备内的通信模块SIM卡接入访问,同时该卡也只能访问TSP服务器端的服务,无法访问此外的其他服务,双向保证了网络的访问传输安全；
-在线检测模块，用以检测车载终端设备是否在线；车载终端设备建立连接后，每隔第一设定时间向服务器发送一个心跳包；服务器检测通道上是否有数据包传输，如果超过第二设定时间没有数据包传输，服务器尝试设定次数的检测，当达到第三设定时间没有数据包传输，则认为车载终端设备已经掉线；服务器将主动断开与车载终端设备的连接；
-远程监控模块,用以服务器向车载终端设备发送监控指令,车辆将当前的各种状态根据指定的时间间隔发送到后台；监控信息包括车辆的门窗,胎压,仪表盘状态信息；
-远程诊断模块,用以服务器向车辆终端设备发送诊断指令,诊断检测车辆的全身电子线路的安全故障信息；
-远程控制模块,用以服务器向车辆终端设备发送控制指令,车辆终端设备接收指令后,可以远程的控制车辆,包括开/关车门,开/关空调,启动/停止发动机。
一种基于OTA协议的车联网系统，所述系统包括：若干车载终端设备、服务器；
所述系统还包括：
-身份验证模块，用以进行身份验证；
-连接验证模块，服务器检查存在的连接,管理车载终端设备的连接池,连接池里存放已经建立的并且仍在有效期内的可服用连接；如果没有,则震铃通知车载终端设备建立连接,如果有,则通过存在的连接根据具体流程发送相应命令；服务器如果出错,则断开连接，否则服务器不主动释放连接；
-在线检测模块，用以检测车载终端设备是否在线；车载终端设备建立连接后，每隔第一设定时间向服务器发送一个心跳包；服务器检测通道上是否有数据包传输，如果超过第二设定时间没有数据包传输，服务器尝试设定次数的检测，当达到第三设定时间没有数据包传输，则认为车载终端设备已经掉线；服务器将主动断开与车载终端设备的连接。
作为本发明的一种优选方式，所述系统还包括远程监控模块,用以服务器向车载终端设备发送监控指令,车辆将当前的各种状态根据指定的时间间隔发送到后台；监控信息包括车辆的门窗,胎压,仪表盘状态信息。
作为本发明的一种优选方式，所述系统还包括远程诊断模块,用以服务器向车辆终端设备发送诊断指令,诊断检测车辆的全身电子线路的安全故障信息。
作为本发明的一种优选方式，所述系统还包括远程控制模块,用以服务器向车辆终端设备发送控制指令,车辆终端设备接收指令后,可以远程的控制车辆,包括开/关车门,开/关空调,启动/停止发动机。
作为本发明的一种优选方式，所述身份验证模块用以在车载终端设备与服务器建立连接后,通过服务器验证身份完毕时,由服务器根据车载终端设备的身份信息生成唯一的标识值，用于标识车载终端设备身份信息,当车载终端设备收到标识值时,利用相同算法根据访问令牌AuthToken计算出该标识值,与从服务器收到的标识值进行比较,如果相同则验证通过。
作为本发明的一种优选方式，连接验证模块的安全传输由APN通道保证,基于SSL协议的安全传输；由TCP传输协议保证消息的完整性,有效性和报文超时重传；APN是由通信运营商提供的专属网络通道,只允许指定的车辆终端设备内的通信模块SIM卡接入访问,同时该卡也只能访问TSP服务器端的服务,无法访问此外的其他服务,双向保证了网络的访问传输安全。
一种上述基于OTA协议的车联网系统的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：
步骤S1、服务器通知车载终端设备建立连接,获取远程指令；
步骤S2、车载终端设备向服务器提交建立安全连接的请求，并将车载终端设备的信息提交至服务器，供服务器进行身份验证；
在车载终端设备与服务器建立连接后,通过服务器验证身份完毕时,由服务器根据车载终端设备的身份信息生成唯一的标识值，用于标识车载终端设备身份信息,当车载终端设备收到标识值时,利用相同算法根据访问令牌AuthToken计算出该标识值,与从服务器收到的标识值进行比较,如果相同则验证通过；
步骤S3、服务器下方远程指令至对应车载终端设备；
步骤S4、车载终端设备执行指令；
步骤S5、车载终端设备执行完指令后上报结果；
步骤S6、服务器返回确认结果至对应车载终端设备。
本发明的有益效果在于：本发明提出的基于OTA协议的车联网系统及其控制方法，可提高数据访问的安全性及效率，能够满足百万级车载终端安全接入，并发访问的平行计算需求；能够让车载终端安全接入，高速交换，可灵活定制与功能扩展。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
图2为本发明系统的组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
本发明揭示了一种基于OTA协议的车联网系统，基于OTA的协议实现，定义说明了车载终端与TSP后台之间的空中接口协议。车载终端通过无线网络(包括但不限于2/3G无线移动网络)与TSP后台的直接的通讯与交互。OTA数据可采用binary格式协议，更安全并降低数据流量。车载设备参数可以通过OTA设置和更新通讯参数，包括联网接入点，平台DNS域址，电话号码等。还可以激活或停止车载终端服务，和控制车载设备软件运行的参数。
TSP平台应用架构方能满足分布式部署架构，能实现平台与服务分离松耦合的高扩展性能力。另一方面，对车载终端接入服务器的VGAP集群能够平行扩展，动态调配。
VGAP统一接入网关，车载终端在进行服务的访问的时候，都需要通过接入网关来做数据的转发。TCPServer/HTTPServer，作为OTA以及HTTP的接入点，提供TCPServer和HTTPServer供车载终端访问。
OTAAdapter，做OTA协议的encode与decode。当TCU访问后端的时候，是通过OTA协议来进行数据的传输，传输到VGAP时需要做协议的解析。当后端数据传递到VGAP的时候，需要组装好OTA协议数据并且发送给车载终端。
SecurityControl，前端的车载终端访问后端服务都会进行安全认证，包括有是否是合法的前端设备以及拥有访问后端哪些服务的权限等等。
MessageSender/Receiver，当安全认证通过后，把OTA协议解析好的数据转发给后端的服务集成平台进行处理。当服务集成平台处理完成之后，数据发送给VGAP，此时VGAP需要有接收者来进行数据的接收。
OTAMessageHandler，主要功能为：维持OTA消息的状态(保存OTA消息以及后续更新消息的状态)以及生成事件序号。
请参阅图1、图2，本发明基于OTA协议的车联网系统包括：若干车载终端设备、服务器；所述系统还包括：身份验证模块、连接验证模块、在线检测模块、远程监控模块、远程诊断模块、远程控制模块。
【身份验证模块】
所述身份验证模块用以在车载终端设备与服务器建立连接后,通过服务器验证身份完毕时,由服务器根据车载终端设备的身份信息生成唯一的标识值，用于标识车载终端设备身份信息,当车载终端设备收到标识值时,利用相同算法根据访问令牌AuthToken计算出该标识值,与从服务器收到的标识值进行比较,如果相同则验证通过。
当TBox(车载终端软件)建立连接后,通过TSP验证身份完毕时,由TSP根据TBox身份信息生成唯一的AuthToken值.AuthToken用于标识TBox身份信息,当TBox收到AuthToken值时,根据相同算法计算出该值,与从TSP服务收到的进行比较,如果相同则验证通过。
Tbox与TSP交互时，无论是通过TSP通知发起的流程或是Tbox主动发起的流程，建立连接后都需要首先发起身份验证流程，通过后则根据具体流程发送消息，如没有通过则流程终止。
【连接验证模块】
所述连接验证模块用以检查存在的连接,管理车载终端设备的连接池(连接池里存放已经建立的并且仍在有效期内的可服用连接),如果没有,则震铃通知车载终端设备建立连接,如果有,则通过存在的连接根据具体流程发送相应命令；服务器如果出错,则断开连接，否则服务器不主动释放连接；安全传输可由APN通道保证,基于SSL协议的安全传输；由TCP传输协议保证消息的完整性,有效性和报文超时重传等。APN是由通信运营商提供的专属网络通道,只允许指定的车辆终端设备内的通信模块SIM卡接入访问,同时该卡也只能访问TSP服务器端的服务,无法访问此外的其他服务,双向保证了网络的访问传输安全。
TSP检查存在的连接,管理TBOX端的连接池,如果没有,则震铃通知TBOX端建立连接,如果有,则通过存在的连接根据具体流程发送相应命令.TSP端除非出错,不主动释放连接.如果出错,则断开连接。
【在线检测模块】
所述在线检测模块用以检测车载终端设备是否在线；车载终端设备建立连接后，每隔第一设定时间向服务器发送一个心跳包；服务器检测通道上是否有数据包传输，如果超过第二设定时间没有数据包传输，服务器尝试设定次数的检测，当达到第三设定时间没有数据包传输，则认为车载终端设备已经掉线；服务器将主动断开与车载终端设备的连接。
本实施例中，为了检测车载终端是否在线，TBOX建立连接后，每隔10秒向TSP发送一个心跳包。TSP检测通道上是否有数据包传输，如果超过10秒没有数据包传输，TSP尝试3次检测，当达到30秒没有数据包传输，则认为车载终端已经掉线。TSP将主动断开与TBOX的连接。
【远程监控模块】
远程监控模块用以服务器向车载终端设备发送监控指令,车辆将当前的各种状态根据指定的时间间隔发送到后台；监控信息包括车辆的门窗,胎压,仪表盘状态信息。
【远程诊断模块】
远程诊断模块用以服务器向车辆终端设备发送诊断指令,诊断检测车辆的全身电子线路的安全故障信息。
【远程控制模块】
远程控制模块用以服务器向车辆终端设备发送控制指令,车辆终端设备接收指令后,可以远程的控制车辆,包括开/关车门,开/关空调,启动/停止发动机。
可参阅图2，本发明还揭示一种上述基于OTA协议的车联网系统的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：
【步骤S1】服务器通知车载终端设备；
【步骤S2】车载终端设备向服务器提交建立安全连接的请求，并将车载终端设备的信息提交至服务器，供服务器进行身份验证；
在车载终端设备与服务器建立连接后,通过服务器验证身份完毕时,由服务器根据车载终端设备的身份信息生成唯一的标识值，用于标识车载终端设备身份信息,当车载终端设备收到标识值时,根据相同算法计算出该标识值,与从服务器收到的标识值进行比较,如果相同则验证通过；
【步骤S3】服务器下方远程指令至对应车载终端设备；
【步骤S4】车载终端设备执行指令；
【步骤S5】车载终端设备执行完指令后上报结果；
【步骤S6】服务器返回确认结果至对应车载终端设备。
综上所述，本发明提出的基于OTA协议的车联网系统，可提高数据访问的安全性及效率，能够满足百万级车载终端安全接入，并发访问的平行计算需求；能够让车载终端安全接入，高速交换，可灵活定制与功能扩展。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。
Claims (8)
1.一种基于OTA协议的车联网系统，其特征在于，所述系统包括：若干车载终端设备、服务器；
所述系统还包括：
-身份验证模块，用以在车载终端设备与服务器建立连接后,通过服务器验证身份完毕时,由服务器根据车载终端设备的身份信息生成唯一的标识值，用于标识车载终端设备身份信息,当车载终端设备收到标识值时,利用相同算法根据访问令牌AuthToken计算出该标识值,与从服务器收到的标识值进行比较,如果相同则验证通过；
-连接验证模块，服务器检查存在的连接,管理车载终端设备的连接池,连接池里存放已经建立的并且仍在有效期内的可服用连接；如果没有,则震铃通知车载终端设备建立连接,如果有,则通过存在的连接根据具体流程发送相应命令；服务器如果出错,则断开连接，否则服务器不主动释放连接；安全传输由APN通道保证,基于SSL协议的安全传输；由TCP传输协议保证消息的完整性,有效性和报文超时重传；APN是由通信运营商提供的专属网络通道,只允许指定的车辆终端设备内的通信模块SIM卡接入访问,同时该卡也只能访问TSP服务器端的服务,无法访问此外的其他服务,双向保证了网络的访问传输安全；
-在线检测模块，用以检测车载终端设备是否在线；车载终端设备建立连接后，每隔第一设定时间向服务器发送一个心跳包；服务器检测通道上是否有数据包传输，如果超过第二设定时间没有数据包传输，服务器尝试设定次数的检测，当达到第三设定时间没有数据包传输，则认为车载终端设备已经掉线；服务器将主动断开与车载终端设备的连接；
-远程监控模块,用以服务器向车载终端设备发送监控指令,车辆将当前的各种状态根据指定的时间间隔发送到后台；监控信息包括车辆的门窗,胎压,仪表盘状态信息；
-远程诊断模块,用以服务器向车辆终端设备发送诊断指令,诊断检测车辆的全身电子线路的安全故障信息；
-远程控制模块,用以服务器向车辆终端设备发送控制指令,车辆终端设备接收指令后,可以远程的控制车辆,包括开/关车门,开/关空调,启动/停止发动机。
2.一种基于OTA协议的车联网系统，其特征在于，所述系统包括：若干车载终端设备、服务器；
所述系统还包括：
-身份验证模块，用以进行身份验证；
-连接验证模块，服务器检查存在的连接,管理车载终端设备的连接池,连接池里存放已经建立的并且仍在有效期内的可服用连接；如果没有,则震铃通知车载终端设备建立连接,如果有,则通过存在的连接根据具体流程发送相应命令；服务器如果出错,则断开连接，否则服务器不主动释放连接；
-在线检测模块，用以检测车载终端设备是否在线；车载终端设备建立连接后，每隔第一设定时间向服务器发送一个心跳包；服务器检测通道上是否有数据包传输，如果超过第二设定时间没有数据包传输，服务器尝试设定次数的检测，当达到第三设定时间没有数据包传输，则认为车载终端设备已经掉线；服务器将主动断开与车载终端设备的连接。
3.根据权利要求2所述的基于OTA协议的车联网系统，其特征在于：
所述系统还包括远程监控模块,用以服务器向车载终端设备发送监控指令,车辆将当前的各种状态根据指定的时间间隔发送到后台；监控信息包括车辆的门窗,胎压,仪表盘状态信息。
4.根据权利要求2所述的基于OTA协议的车联网系统，其特征在于：
所述系统还包括远程诊断模块,用以服务器向车辆终端设备发送诊断指令,诊断检测车辆的全身电子线路的安全故障信息。
5.根据权利要求2所述的基于OTA协议的车联网系统，其特征在于：
所述系统还包括远程控制模块,用以服务器向车辆终端设备发送控制指令,车辆终端设备接收指令后,可以远程的控制车辆,包括开/关车门,开/关空调,启动/停止发动机。
6.根据权利要求2所述的基于OTA协议的车联网系统，其特征在于：
所述身份验证模块用以在车载终端设备与服务器建立连接后,通过服务器验证身份完毕时,由服务器根据车载终端设备的身份信息生成唯一的标识值，用于标识车载终端设备身份信息,当车载终端设备收到标识值时,利用相同算法根据访问令牌AuthToken计算出该标识值,与从服务器收到的标识值进行比较,如果相同则验证通过。
7.根据权利要求2所述的基于OTA协议的车联网系统，其特征在于：
所述连接验证模块的安全传输由APN通道保证,基于SSL协议的安全传输；由TCP传输协议保证消息的完整性,有效性和报文超时重传；APN是由通信运营商提供的专属网络通道,只允许指定的车辆终端设备内的通信模块SIM卡接入访问,同时该卡也只能访问TSP服务器端的服务,无法访问此外的其他服务,双向保证了网络的访问传输安全。
8.一种权利要求1至7之一所述基于OTA协议的车联网系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
步骤S1、服务器通知车载终端设备建立连接,获取远程指令；
步骤S2、车载终端设备向服务器提交建立安全连接的请求，并将车载终端设备的信息提交至服务器，供服务器进行身份验证；
在车载终端设备与服务器建立连接后,通过服务器验证身份完毕时,由服务器根据车载终端设备的身份信息生成唯一的标识值，用于标识车载终端设备身份信息,当车载终端设备收到标识值时,利用相同算法根据访问令牌AuthToken计算出该标识值,与从服务器收到的标识值进行比较,如果相同则验证通过；
步骤S3、服务器下方远程指令至对应车载终端设备；
步骤S4、车载终端设备执行指令；
步骤S5、车载终端设备执行完指令后上报结果；
步骤S6、服务器返回确认结果至对应车载终端设备。
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Denomination of invention: Internet of Vehicles System Based on OTA Protocol and Its Control Method Effective date of registration: 20221021 Granted publication date: 20190628 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Shanghai West sub branch Pledgor: TAIMA INFORMATION NETWORK TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022310000291 |
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Denomination of invention: OTA protocol based vehicle networking system and its control method Effective date of registration: 20231016 Granted publication date: 20190628 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Shanghai West sub branch Pledgor: TAIMA INFORMATION NETWORK TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023310000647 |
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