CN109639745A - 一种断点续传的无人车航线数据传输系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种断点续传的无人车航线数据传输系统及其方法，包括服务器和车载终端，车载终端接收服务器发送的航线数据，同时在车辆行驶时采集路况信息和车况信息并上传给服务器，服务器和车辆终端轮流作为发送端和接收端收发数据，发送端包括数据分块模块、数据发送模块和信号检测模块，接收端包括数据接收模块和数据校验模块。本发明可有效确保车辆在行驶过程中航线数据传输的连续性和实时性，减少数据传输时间，提高传输效率。

Description

一种断点续传的无人车航线数据传输系统及其方法
技术领域
本发明涉及无人车数据传输领域，尤其是涉及一种断点续传的无人车航线数据传输系统及其方法。
背景技术
目前无人驾驶汽车的航线管理中，车辆终端和服务器需要实时进行数据的传输。车辆终端将沿途采集到的信息上传服务器，服务器据此规划、调整车辆行驶的航线并传输给车辆。在移动通信中，信号波动较大，在隧道、山林中可能出现没有信号的情况而使传输中断，待网络信号恢复后重新传输。传统的传输方式可能导致传输中断时丢失下载记录、信号不良时传输中缺失数据等问题。
例如，授权公开号为CN 107426270A公布了一种车辆远程监控终端的数据断点续传方法，主要应用于车辆终端的数据上传服务器的过程，但该方法没有信号检测和数据校验的过程，无法保证数据的完整性和正确性，同时其判断是否是续传的方法较为繁琐，不利于提高传输效率。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种断点续传的无人车航线数据传输系统及其方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种断点续传的无人车航线数据传输系统，包括服务器和车载终端，车载终端接收服务器发送的航线数据，同时在车辆行驶时采集路况信息和车况信息并上传给服务器，服务器和车辆终端轮流作为发送端和接收端收发数据，所述发送端包括数据分块模块、数据发送模块和信号检测模块，所述接收端包括数据接收模块和数据校验模块。
本发明还提出一种利用以上所述断点续传的无人车航线数据传输系统进行数据传输的方法，包括：
S1：数据分块模块根据计算机性能配置数据块的大小，将待传输的文件按指定大小拆分为若干个数据块并按顺序编号；为每个数据块生成数字签名用以加密并通过改进的CRC循环冗余算法计算其校验码；
S2：当接收到传输命令时，先查找是否存在该文件的传输记录，若不存在，则表明这是第一次传输，转至步骤3，若已存在则转至步骤4；
S3：数据发送模块生成传输记录发送至接收端，传输记录包括传输文件名、文件分块数、文件大小、文件存储路径和传输时间，之后从第一个数据块开始，按照序号依次发送各数据块，直至传输完毕或传输中断；
S4：数据接收模块根据下载记录的文件存储路径查找相应的文件，若该文件中最后一个数据块编号等于文件分块数，则该文件已传输完毕，向发送端返回已完成传输的消息，转至步骤7；若文件中最后一个数据块编号小于文件分块数，则该文件未传输完毕，转至步骤5；
S5：数据校验模块提取本地文件的最后一个数据块序号和数字签名，判断此数字签名与待发送文件的数字签名是否一致，若一致，则满足断点续传条件，从该数据块的下一个数据块开始依次传输；若数字签名不一致，说明数据块信息遭到篡改，向发送端提示错误信息并结束此次传输进程；
S6：每传输完一个数据块，校验模块利用和发送端相同的CRC循环冗余校验算法计算校验码，并与发送端生成的校验码比较，若一致说明数据无误，返回步骤4继续传输下一个数据块；若不一致，则传输过程中发生错误，下令发送端重新上传该数据块。
S7：当所有数据块都传输完毕后将其拼接成完整文件，数据校验模块判断文件大小是否和传输记录的文件大小一致，以此判断完整性，通过校验的文件存储至数据库中，未通过校验则查找缺失的数据并重新下载。
作为本发明的优选实施例，所述的信号检测模块可以实时检测网络信号的强弱，当信号较差时，相应减少要传输的数据量以减少出错率，当信号较强时，相应增加传输的数据量以提高效率。
作为本发明的优选实施例，所述的CRC循环冗余校验算法采用单字节查表法，以8位为单位移入和移出；待传输数据分为处于连续段内和较为分散的两类数据，对处于连续段内的数据采用16位校验多项式CRC-16进行校验，并在校验结束后判断接收的数据是否都处于该连续段内；对于较为分散的数据，采用碰撞概率更低的CRC-32进行校验。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)数据分块传输方式实现了断点续传的功能，确保车辆在行驶过程中航线数据传输的连续性和实时性，减少数据传输时间，提高传输效率。
2)信号检测模块根据信号强弱实时调整传输的数据量，可有效减少传输过程中的错误及提高传输效率。
3)航线地图数据具有数据量大，数据结构不复杂的特征，并且大部分为处在连续段内的地图数据。针对此数据，采用改进的分类CRC校验算法，可在确保检出率的情况下有效减少计算量，提高计算效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的数据传输方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本实施例提供了一种断点续传的无人车航线数据传输系统，包括服务器和车载终端，车载终端接收服务器发送的航线数据，同时在车辆行驶时采集路况信息和车况信息并上传给服务器，服务器和车辆终端轮流作为发送端和接收端收发数据，发送端包括数据分块模块、数据发送模块和信号检测模块，接收端包括数据接收模块和数据校验模块，如图1所示。
数据分块模块将航线地图数据以及车辆沿途采集到的路况信息按指定大小拆分为若干个数据块并按顺序编号，数据块的大小由计算机性能确定，拆分之后为每个数据块生成数字签名和校验码。
数据发送模块用以发送传输记录以及数据块，传输记录只在该文件第一次发送时生成并传输，传输记录包括传输文件名、文件大小、文件校验码、文件存储路径和传输时间等。
数据接收模块接收传输记录和数据块，根据传输记录中的文件大小和文件路径判断是否是断点续传任务并从断点处继续下载。同时，接收模块通过比较断点处数据块的数字签名判断传输文件的正确性和合法性。
数据校验模块在每个数据块传输结束后通过CRC(循环冗余校验)算法生成的校验码校验其正确性，在传输结束后将数据块整合为完整文件并根据文件大小判断其完整性。
改进的CRC(循环冗余校验)算法采用单字节查表法，以8位为单位移入和移出。将待传输数据分为处于连续段内和较为分散的两类数据，其中连续的数据占大多数。对处于连续段内的数据采用CRC-16进行校验，并在校验结束后判断接收的数据是否都处于该连续段内；对与较为分散的数据，采用碰撞概率更低的CRC-32进行校验。
信号检测模块可以实时检测网络信号的强弱，当信号较差时，相应减少要传输的数据量以减少出错率，当信号较强时，相应增加传输的数据量以提高效率。
通过以上断点续传的无人车航线数据传输系统实现的数据传输方法，如图2所示，包括：
S1：数据分块模块根据计算机性能配置数据块的大小，将待传输的文件按指定大小拆分为若干个数据块并按顺序编号；为每个数据块生成数字签名用以加密并通过改进的CRC循环冗余算法计算其校验码；
S2：当接收到传输命令时，先查找是否存在该文件的传输记录，若不存在，则表明这是第一次传输，转至步骤3，若已存在则转至步骤4；
S3：数据发送模块生成传输记录发送至接收端，传输记录包括传输文件名、文件分块数、文件大小、文件存储路径和传输时间等，之后从第一个数据块开始，按照序号依次发送各数据块，直至传输完毕或传输中断；
S4：数据接收模块根据下载记录的文件存储路径查找相应的文件，若该文件中最后一个数据块编号等于文件分块数，则该文件已传输完毕，向发送端返回已完成传输的消息，转至步骤7；若文件中最后一个数据块编号小于文件分块数，则该文件未传输完毕，转至步骤5；
S5：数据校验模块提取本地文件的最后一个数据块序号和数字签名，判断此数字签名与待发送文件的数字签名是否一致，若一致，则满足断点续传条件，从该数据块的下一个数据块开始依次传输；若数字签名不一致，说明数据块信息遭到篡改，向发送端提示错误信息并结束此次传输进程；
S6：每传输完一个数据块，校验模块利用和发送端相同的CRC算法计算校验码，并与发送端生成的校验码比较，若一致说明数据无误，返回步骤4继续传输下一个数据块；若不一致，则传输过程中发生错误，下令发送端重新上传该数据块。
S7：当所有数据块都传输完毕后将其拼接成完整文件，数据校验模块判断文件大小是否和传输记录的文件大小一致，以此判断完整性。通过校验的文件存储至数据库中，未通过校验则查找缺失的数据并重新下载。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种断点续传的无人车航线数据传输系统，其特征在于：包括服务器和车载终端，车载终端接收服务器发送的航线数据，同时在车辆行驶时采集路况信息和车况信息并上传给服务器，服务器和车辆终端轮流作为发送端和接收端收发数据，所述发送端包括数据分块模块、数据发送模块和信号检测模块，所述接收端包括数据接收模块和数据校验模块。
2.一种利用权利要求1所述的无人车航线数据传输系统进行数据传输的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：数据分块模块根据计算机性能配置数据块的大小，将待传输的文件按指定大小拆分为若干个数据块并按顺序编号；为每个数据块生成数字签名用以加密并通过改进的CRC循环冗余算法计算其校验码；
S2：当接收到传输命令时，先查找是否存在该文件的传输记录，若不存在，则表明这是第一次传输，转至步骤3，若已存在则转至步骤4；
S3：数据发送模块生成传输记录发送至接收端，传输记录包括传输文件名、文件分块数、文件大小、文件存储路径和传输时间，之后从第一个数据块开始，按照序号依次发送各数据块，直至传输完毕或传输中断；
S4：数据接收模块根据下载记录的文件存储路径查找相应的文件，若该文件中最后一个数据块编号等于文件分块数，则该文件已传输完毕，向发送端返回已完成传输的消息，转至步骤7；若文件中最后一个数据块编号小于文件分块数，则该文件未传输完毕，转至步骤5；
S5：数据校验模块提取本地文件的最后一个数据块序号和数字签名，判断此数字签名与待发送文件的数字签名是否一致，若一致，则满足断点续传条件，从该数据块的下一个数据块开始依次传输；若数字签名不一致，说明数据块信息遭到篡改，向发送端提示错误信息并结束此次传输进程；
S6：每传输完一个数据块，校验模块利用和发送端相同的CRC循环冗余校验算法计算校验码，并与发送端生成的校验码比较，若一致说明数据无误，返回步骤4继续传输下一个数据块；若不一致，则传输过程中发生错误，下令发送端重新上传该数据块。
S7：当所有数据块都传输完毕后将其拼接成完整文件，数据校验模块判断文件大小是否和传输记录的文件大小一致，以此判断完整性，通过校验的文件存储至数据库中，未通过校验则查找缺失的数据并重新下载。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的信号检测模块可以实时检测网络信号的强弱，当信号较差时，相应减少要传输的数据量以减少出错率，当信号较强时，相应增加传输的数据量以提高效率。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述的CRC循环冗余校验算法采用单字节查表法，以8位为单位移入和移出；待传输数据分为处于连续段内和较为分散的两类数据，对处于连续段内的数据采用16位校验多项式CRC-16进行校验，并在校验结束后判断接收的数据是否都处于该连续段内；对于较为分散的数据，采用碰撞概率更低的CRC-32进行校验。
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