CN106534098B - 应用于远程监控的电动车载终端数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于远程监控的电动车载终端数据传输方法，在车载终端的远程监控应用中存在两种通讯协议，车载终端与车辆之间遵循车辆厂家定义的CAN总线通讯协议，车载终端与监控平台之间遵循平台协议，重新定义CAN总线数据格式以及其在平台协议中的存放格式，使车载终端能够适应新的车辆总线协议，且在车载终端与监控平台之间保持统一的协议规约。使用该方法，车载终端固件程序与监控平台服务程序均不需要改动，通过对车载终端数据格式进行标准化，把格式化后的数据结构传送给终端，以适应新的总线协议，有利于增强系统适应性，减轻系统维护负担。

Description

应用于远程监控的电动车载终端数据传输方法

技术领域

本发明涉及一种信息处理领域，特别是应用于远程监控的电动车载终端数据传输方法。

背景技术

随着3G/GPRS技术在移动通信领域的发展，使数据的无线传输更加方便和快捷。通过在电动汽车上安装车载终端，可以远程实现对电动车辆的安全监控，能够加强对动力电池工作状态和车辆运行状态的监控，便于建立事故预警信息系统，这种监控方式已经得到了越来越多地应用。

车载终端通过车辆OBD接口与车身CAN总线连接，实时采集行车数据，并通过无线网络传输到监控平台。在这一过程中存在两种交互协议：

一、车载终端采集CAN总线数据时遵循汽车厂家定义的CAN总线协议，以下简称总线协议。

二、车载终端将数据通过无线发送到监控平台遵循平台定义的总线协议，以下简称平台协议。

由于不同汽车厂家定义的总线协议报文格式各不相同，如何对采集的不同协议的数据进行统一解析，如何在平台客户端实现统一的数据展示和存储，在对这一问题的处理上，同类车载终端产品多采用两种方式：

一、车载终端不对数据进行解析，而是采用透传的方式，将CAN总线数据传到监控平台，由监控平台服务程序对数据进行解析、存储；

二、车载终端按照汽车厂家给定的总线协议格式在终端内部进行解析，将解析后的数据转换成平台协议格式上传到监控平台，再由监控平台按照平台协议格式进行解析存储。

方式一的特点是当更换车辆协议时，车载终端不需要改动，由监控平台服务程序增加对新的总线协议的解析模块。

方式二的特点是当更换车辆协议时，监控平台服务程序不需要改动，由车载终端更新固件程序，以支持新的总线协议。

两种技术方式的不足之处是：每当更新总线协议时，车载终端固件程序或者监控平台服务程序必须改动一方以适应新协议的数据格式。而将车载终端应用于不同厂家的车型恰恰属于正常的产品需求，频繁的变动既增加了工作量，也为版本管理造成困难，同时程序变动常常会引入新的风险，为系统稳定运行带来隐患。

发明内容

本发明的目的是为克服每当更新总线协议时，车载终端固件程序或者监控平台服务程序必须改动一方以适应新协议的数据格式。而将车载终端应用于不同厂家的车型恰恰属于正常的产品需求，频繁的变动既增加了工作量，也为版本管理造成困难，同时程序变动常常会引入新的风险，为系统稳定运行带来隐患。提供一种应用于远程监控的电动车载终端数据传输方法，使用该方法，车载终端固件程序与监控平台服务程序均不需要改动，通过对车载终端数据格式进行标准化，把格式化后的数据结构传送给终端，以适应新的总线协议，有利于增强系统适应性，减轻系统维护负担。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种应用于远程监控的电动车载终端数据传输方法，在车载终端的远程监控应用中存在两种通讯协议，车载终端与车辆之间遵循车辆厂家定义的CAN总线通讯协议，车载终端与监控平台之间遵循平台协议，重新定义CAN总线数据格式以及其在平台协议中的存放格式，使车载终端能够适应新的车辆总线协议，且在车载终端与监控平台之间保持统一的协议规约；具体步骤如下：

1）车载终端在与监控平台建立网络连接后，基于平台协议向监控平台发送注册请求数据，所述注册请求数据中包含有总线协议版本描述数据；

2）所述监控平台根据车载终端的注册请求，检查所述终端的当前总线协议版本是否与监控平台上登记的总线协议最新版本一致，如果一致则由监控平台基于平台协议向车载终端发送无总线协议更新应答；否则，向车载终端发送总线协议更新应答，并返回新的总线协议的数据格式信息；

3）所述总线协议的数据格式信息用于描述车辆厂家定义的CAN总线协议数据格式，其特点是：所述总线协议的数据格式预先固定，不随汽车厂家定义的CAN总线协议数据格式的变化而变化，所述总线协议的内容涵盖车厂定义的CAN总线协议数据；

所述总线协议的数据格式信息同时包括车辆厂家定义的CAN总线协议数据格式以及其在平台协议中的存放格式；

4）所述车载终端接收到来自监控平台的新的总线协议数据格式信息后，主动更新自身的CAN总线数据解析模块，存储新协议的格式参数；

5）所述车载终端通过CAN总线采集车辆数据，并根据新的CAN总线通讯协议对数据进行解析；

6）所述车载终端将采集的数据基于平台协议通过无线网络传送到监控平台；

7）所述监控平台按照总线协议和平台协议之间的预定对应关系对车载终端数据进行解析、存储和展示。

根据车身CAN总线通讯协议规约定义信号数据结构，具体包括起始位、位长、字节序、数据类型、系数、偏移、最大值、最小值、默认值和单位，并为信号命名英文名称。

在车载终端与监控平台交互的报文中设置数据单元，数据单元包括信息类型和数据集，其中信息类型包括动力电池电压数据、动力电池温度数据、整车数据、卫星定位数据、极值数据、报警数据和自定义数据；数据集是指该信息类型下的具体数据。

根据平台协议规约定义信号数据结构，具体包括信息类型、起始字节、字节长度、数据类型、系数、偏移；其中起始字节、字节长度是以该信息类型数据集中的首字节作为参考；数据类型、系数、偏移均以平台协议规约为准。

在监控平台录入信号对应的CAN总线通讯协议数据结构和平台协议数据结构的内容，包括信号名称、CAN总线通讯协议对应数据结构、平台协议对应数据结构；

将所有信号及其对应的CAN总线协议数据结构和平台协议数据结构以协议文件的形式存放在监控平台服务器中，并为文件分配版本号和文件ID。

本发明的有益效果是：

当车载终端需要支持新的车辆协议时，只需要在监控平台客户端上进行信号的格式配置，新协议以文件形式保存，即方便了操作，又便于版本管理。

车载终端固件程序不需要改动，仍然按照统一的解析方法对新协议进行解析，即可按照新协议的约定进行数据采集。避免了改动固件程序可能带来的新风险，提高了代码可重用性。

平台服务程序不需要改动，仍然按照既定的平台协议格式进行报文解析，其中对数据单元的解析需要比对协议文件中记录的数据结构依次分解。

综上，通过对车载终端数据格式进行标准化，把格式化后的数据结构传送给终端，以适应新的总线协议，避免了程序改动带来的工作量增加、引入新风险、版本管理混乱等一系列问题，有利于增强系统适应性，减轻系统维护负担。

附图说明

图1是本发明中注册时协议更新流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在车载终端的远程监控应用中存在两种通讯协议，车载终端与车辆之间遵循车辆厂家定义的CAN总线通讯协议，车载终端与监控平台之间遵循平台协议。本发明提供的数据格式标准化方法用于重新定义CAN总线数据格式以及其在平台协议中的存放格式，目的在于使车载终端能够适应新的车辆总线协议，且在车载终端与监控平台之间保持统一的协议规约。

具体采取以下步骤实施

1）车载终端在与监控平台建立网络连接后，基于平台协议向监控平台发送注册请求数据，所述注册请求数据中包含有总线协议版本描述数据；

2）所述监控平台根据车载终端的注册请求，检查所述终端的当前总线协议版本是否与监控平台上登记的总线协议最新版本一致，如果一致则由监控平台基于平台协议向车载终端发送无总线协议更新应答；否则，向车载终端发送总线协议更新应答，并返回新的总线协议的数据格式信息；

3）所述总线协议的数据格式信息用于描述车辆厂家定义的CAN总线协议数据格式，其特点是：所述总线协议的数据格式预先固定，不随汽车厂家定义的CAN总线协议数据格式的变化而变化，所述总线协议的内容涵盖车厂定义的CAN总线协议数据；

所述总线协议的数据格式信息同时包括车辆厂家定义的CAN总线协议数据格式以及其在平台协议中的存放格式；

4）所述车载终端接收到来自监控平台的新的总线协议数据格式信息后，主动更新自身的CAN总线数据解析模块，存储新协议的格式参数；

5）所述车载终端通过CAN总线采集车辆数据，并根据新的CAN总线通讯协议对数据进行解析；

6）所述车载终端将采集的数据基于平台协议通过无线网络传送到监控平台；

7）所述监控平台按照总线协议和平台协议之间的预定对应关系对车载终端数据进行解析、存储和展示。定义CAN总线协议中信号的数据结构，具体包括起始位、位长、字节序、数据类型、系数、偏移、最大值、最小值、默认值、单位。结构成员的取值以车辆厂家定义的CAN总线协议为准。

在车载终端与监控平台交互的报文中设置数据单元，数据单元包括信息类型和数据集，其中信息类型包括动力电池电压数据、动力电池温度数据、整车数据、卫星定位数据、极值数据、报警数据、自定义数据。数据集是指该信息类型下的具体数据。

定义平台协议中信号对应的数据结构，具体包括信息类型、起始字节、字节长度、数据类型、系数、偏移；其中信息类型包括动力电池电压数据、动力电池温度数据、整车数据、卫星定位数据、极值数据、报警数据、自定义数据。起始字节、字节长度是以该信息类型数据集中的首字节作为参考；数据类型、系数、偏移均以平台协议约定为准。

在监控平台为每个信号录入新的CAN总线协议数据结构和平台协议数据结构，设置完成后保存为协议文件，并为文件设置版本号和文件ID。

车载终端与监控平台建立连接后，向监控平台发送注册信息，注册信息中包括终端当前采用协议的版本号和文件ID，监控平台对注册报文进行数据校验，校验正确后提取协议版本号和文件ID，并与在平台记录的终端版本信息进行比对，如果两者不同，则在应答中包含新的协议信息。

新的协议信息包括协议文件版本号、文件ID、消息数量、消息列表。

其中消息列表包括消息ID、信号数量、信号列表。

其中信号列表包括信号名、CAN总线协议对应的数据结构、平台协议对应的数据结构。

车载终端收到协议更新应答后，将新的协议信息存放到EPROM中，之后按照新协议信息中的CAN总线协议数据结构定义的格式采集车身CAN总线数据，再按照平台协议数据结构定义的格式重新组装上传到监控平台。

车载终端更新协议成功后，返回更新协议成功应答，平台将自动记录本次更新的协议版本号和文件ID。当平台再次接收到终端采集的实时数据时，将根据事先录入的新的CAN总线协议格式和平台协议格式进行解析，按照提取的信号名和信号值逐一存入数据库服务器。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种应用于远程监控的电动车载终端数据传输方法，其特征是，在车载终端的远程监控应用中存在两种通讯协议，车载终端与车辆之间遵循车辆厂家定义的CAN总线通讯协议，车载终端与监控平台之间遵循平台协议，重新定义CAN总线数据格式以及其在平台协议中的存放格式，使车载终端能够适应新的车辆总线协议，且在车载终端与监控平台之间保持统一的协议规约；具体步骤如下：

1）车载终端在与监控平台建立网络连接后，基于平台协议向监控平台发送注册请求数据，所述注册请求数据中包含有总线协议版本描述数据；

2）所述监控平台根据车载终端的注册请求，检查所述车载终端的当前总线协议版本是否与监控平台上登记的总线协议最新版本一致，如果一致则由监控平台基于平台协议向车载终端发送无总线协议更新应答；否则，向车载终端发送总线协议更新应答，并返回新的总线协议的数据格式信息；

3）所述总线协议的数据格式信息用于描述车辆厂家定义的CAN总线协议数据格式，其特点是：所述总线协议的数据格式预先固定，不随汽车厂家定义的CAN总线协议数据格式的变化而变化，所述总线协议的内容涵盖车厂定义的CAN总线协议数据；

所述总线协议的数据格式信息同时包括车辆厂家定义的CAN总线协议数据格式以及其在平台协议中的存放格式；

将所有信号及其对应的CAN总线协议数据结构和平台协议数据结构以协议文件的形式存放在监控平台服务器中，并为文件分配版本号和文件ID；

4）所述车载终端接收到来自监控平台的新的总线协议数据格式信息后，主动更新自身的CAN总线数据解析模块，存储新协议的格式参数；

5）所述车载终端通过CAN总线采集车辆数据，并根据新的CAN总线通讯协议对数据进行解析；

6）所述车载终端将采集的数据基于平台协议通过无线网络传送到监控平台；

7）所述监控平台按照总线协议和平台协议之间的预定对应关系对车载终端数据进行解析、存储和展示。

2.根据权利要求1所述的应用于远程监控的电动车载终端数据传输方法，其特征是，根据车身CAN总线通讯协议规约定义信号数据结构，具体包括起始位、位长、字节序、数据类型、系数、偏移、最大值、最小值、默认值和单位，并为信号命名英文名称。

3.根据权利要求1所述的应用于远程监控的电动车载终端数据传输方法，其特征是，在车载终端与监控平台交互的报文中设置数据单元，数据单元包括信息类型和数据集，其中信息类型包括动力电池电压数据、动力电池温度数据、整车数据、卫星定位数据、极值数据、报警数据和自定义数据；数据集是指该信息类型下的具体数据。

4.根据权利要求1所述的应用于远程监控的电动车载终端数据传输方法，其特征是，根据平台协议规约定义信号数据结构，具体包括信息类型、起始字节、字节长度、数据类型、系数、偏移；其中起始字节、字节长度是以该信息类型的数据集中的首字节作为参考；数据类型、系数、偏移均以平台协议规约为准。

5.根据权利要求1所述的应用于远程监控的电动车载终端数据传输方法，其特征是，在监控平台录入信号对应的CAN总线通讯协议数据结构和平台协议数据结构的内容，包括信号名称、CAN总线通讯协议对应数据结构、平台协议对应数据结构。