CN109788004B - 自动适配新能源汽车国标自定义协议的解析方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可自动扩展适配新能源汽车国标自定义协议的解析方法，包括以下步骤：S1.提供报文采集装置和通用解析装置，并将其与终端接入装置和新能源汽车国标管理平台通讯连接；S2.根据车载终端上报的数据单元结构配置树形结构的报文格式配置文件并将其存储在平台上，所述报文格式配置文件以嵌套的XML文档来展现，报文格式内容为新能源汽车国标报文结构；S3.将车载终端接至终端接入装置，报文采集装置通过终端接入装置接收新能源汽车的车载终端上报的数据包并对其进行初步解析和存储；S4.平台加载报文格式配置文件,刷新缓存；接着平台初始化通用解析装置，将原始报文数据发送到通用解析装置，通用解析装置解析数据后将解析结果返回平台。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车远程服务与管理系统技术领域，具体地涉及一种自动适配新能源汽车国标自定义协议的解析方法及系统。
背景技术
在新能源汽车(电动汽车)远程服务与管理系统技术领域，中华人民共和国工业和信息化部于2016年10月1日开始实施国家标准技术规范。该技术规范定义了车载终端和平台通信协议、客户端平台与服务端平台通信协议。
协议的类型又可分为标准协议和自定义协议两类，标准协议为国家定制不可修改，自定义协议可由车企，终端供应商或者地方平台根据实际应用场景来自行定制。目前已经定义好的车载终端和平台的标准协议有：车辆登入、车辆登出、实时信息上报、补发信息上报、心跳、终端校时、查询命令和设置命令；客户端平台与服务端平台的标准协议有：车辆登入、车辆登出、实时信息上报、补发信息上报、平台登入和平台登出；对于自定义协议，我们可能会因为业务场景需要，考虑扩展部标协议有而国标协议未定义的协议，如终端信息上报、终端属性查询、位置数据查询、文本下发等协议。
所有协议的数据包结构都是一样的，包含起始符、命令单元、唯一识别码、数据单元加密方式、数据单元长度、数据单元和校验码。对于不同的协议通过命令标识和信息类型标志来区分；我们用国标协议标准中预留的命令标识，扩展出一条完全自定义的协议；或者用预留的信息类型标志，在原有的标准协议中的信息体中去扩展自定义信息体。
举例来说，我们现在国标中定义的实时信息上报协议：已经定义了整车数据、驱动电机数据、燃料电池数据、位置数据、报警数据等信息类型；其中报警数据信息只定义了充电故障、驱动电机故障、发动机故障和其他故障；假设我们现在业务需求是，需要按系统来区分故障，如电控系统故障、电池系统故障；或者按运行模式区分故障，如纯电动和混动；或者按储能装置来区分故障，如锂电池、超级电容、燃料电池等。这需要我们在标准协议中的信息中去扩展自定义信息体。目前在类似这样的自定义协议开发，一般的实现方式是，终端人员对车载终端开发新的自定义协议并对终端版本程序进行升级，而平台这边则要对平台的程序中解析部分的源码做修改，并加入新的数据解析和存储，同时数据表字段也要做相应的调整。
这种实现方式的缺点如下：
1、随着车企业务需求的增长，为了满足业务需要，终端不断增加或者调整自定义协议，相对应的平台也要不断的去更新修改程序和发布新的版本，这会增加平台开发和联调的工作量。
2、新定制的协议，需要加新的表或者调整更改现有的表结构，尤其是涉及到变更海量数据表的表结构时，经常需要做兼容处理，同时还要考虑表结构中过多数据字段插入和查询对数据库性能方面的影响。
3、终端上报到平台的原始数据是没有经过偏移量处理的，平台一般会在解析后计算偏移量后进行存储，一旦协议中的偏移量发生调整，平台需要重新处理之前已经存储的历史数据，这对于海量数据来说，工作量非常大。
4、协议解析中涉及标准协议和自定义协议的兼容处理太多，不利于后续维护。
5、自定义协议和标准协议耦合度太高，协议的解析模块不方便移植和重用。
发明内容
本发明旨在提供一种自动适配新能源汽车国标自定义协议的解析方法及系统，以解决上述现有技术存在的问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种自动适配新能源汽车国标自定义协议的解析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.提供报文采集装置和通用解析装置，报文采集装置与终端接入装置、通用解析装置和新能源汽车国标管理平台(下文简称为平台)通讯连接；
S2.根据车载终端上报的数据单元结构配置树形结构的报文格式配置文件并将其存储在平台上，所述报文格式配置文件以嵌套的XML文档来展现，报文格式内容为新能源汽车国标报文结构；
S3.将车载终端接至终端接入装置，报文采集装置通过终端接入装置接收新能源汽车的车载终端上报的数据包并对其进行初步解析和存储；
S4.平台加载报文格式配置文件,刷新缓存；接着平台初始化通用解析装置，将原始报文数据发送到通用解析装置，通用解析装置解析数据后将解析结果返回平台，具体过程如下：
S41.平台读取报文格式配置文件中的XML格式内容，然后将其转换成树形结构的报文格式对象，再把报文格式对象刷新到缓存；
S42.平台初始化通用解析装置，将原始报文数据从报文采集装置发送给通用解析装置，通用解析装置从缓存中获取报文格式对象，以递归算法遍历接收到的原始报文数据，同时用报文中的命令标识和信息类型标志匹配报文格式对象的树形结构中的各个节点和子节点，再以树形结构中各个节点和子节点的数据类型属性和数据长度属性来解析原始报文，将解析结果返回平台；
S43.平台接收返回到的解析结果后，展现报文解析后的内容。
进一步地，所述步骤S3的具体过程如下：
S31.车载终端连接终端接入装置的绑定终端接入服务的IP和端口，进行数据上报，终端接入装置接收到车载终端上报的数据包后进行初步解析，计算验证码，并和车载终端上报的验证码进行匹配，若验证通过，则在数据单元保留报文时间，并封装应答包后应答给车载终端，否则，数据包错误，丢弃；
S32.报文采集装置监听绑定终端接入服务的IP和端口，获取应用程序向该端口里写入的数据，然后解析处理数据报文中的命令标识、唯一识别码、数据采集时间和原始报文，其中原始报文字段为完整数据报文的字节流数据转十六进制字符串，最后数据解析完毕后进行存储。
进一步地，报文格式内容包括：命令标识、信息类型标志、唯一识别码、数据加密方式、数据采集时间、数据类型和数据长度。
本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：
1、当车载终端根据车企的业务需求新加扩展协议的时候，平台不需要更新修改程序版本，只需要修改报文格式配置文件，并刷新缓存即可实现自动适配扩展协议，减轻了开发维护的工作量。
2、自定义协议和标准协议实现了解耦和兼容问题，可以移植到任何平台进行应用，具有通用性。
3、平台存储数据原始报文而非解析处理后的数据，当协议变更或者偏移量有调整时无需对后台数据进行手动更新。
4、该方法与业务功能无关，在任何业务场景发生变化时，都无需调整后台数据库的表结构。
附图说明
图1是本发明实施例的流程图；
图2是本发明实施例的原理图；
图3是本发明中的车载终端上报的数据单元结构的示意图；
图4示出了根据图3的数据单元结构配置的报文格式配置文件；
图5是本发明中的步骤S31的流程图；
图6示出了本发明中的报文采集装置存储的数据内容；
图7示出了报文采集装置采集的十六进制原始报文数据；
图8是本发明中的通用解析装置的解析流程图；
图9是平台显示的根据本发明解析后的结果图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。如图1所示，一种自动适配新能源汽车国标自定义协议的解析方法，包括以下步骤：
S1：提供报文采集装置和通用解析装置，并将其与终端接入装置和平台通讯连接，以形成一个完整的新能源汽车远程服务与管理系统，该系统的工作原理如图2所示，将在下面进行详细描述。
S2：根据车载终端上报的数据单元结构(参见图3)配置树形结构的报文格式配置文件并将其存储在平台上，所述报文格式配置文件以嵌套的XML文档来展现，如图4所示，报文格式内容为新能源汽车国标报文结构。其中，报文格式内容可以包括：命令标识、信息类型标志、唯一识别码、数据加密方式、数据采集时间、数据类型和数据长度等。
S3：将车载终端接至终端接入装置，报文采集装置通过终端接入装置接收新能源汽车的车载终端上报的数据包并对其进行初步解析和存储。具体过程如下：
S31：如图5所示，将车载终端连接至终端接入装置的绑定终端接入服务的IP和端口，进行数据上报，终端接入装置接收到车载终端上报的数据包后进行初步解析，计算验证码，并和车载终端上报的验证码进行匹配，若验证通过，则在数据单元保留报文时间，并封装应答包后应答给终端，否则，数据包错误，丢弃；
S32：通过报文采集装置监听绑定终端接入服务的IP和端口，获取应用程序向该端口里写入的数据，然后解析处理数据报文中的命令标识、唯一识别码、数据采集时间和原始报文等，其中原始报文字段为完整数据报文的字节流数据转十六进制字符串(如图7所示)，最后数据解析完毕后进行存储，其内容如图6所示。
S4：平台加载报文格式配置文件,刷新缓存；接着平台初始化通用解析装置，将发送原始报文数据到通用解析装置，通用解析装置解析数据后将解析结果返回平台，具体过程如下：
S41：平台读取报文格式配置文件中的XML格式内容，然后将其转换成树形结构的报文格式对象，再把报文格式对象刷新到缓存；
S42：如图8所示，平台初始化通用解析装置，将原始报文数据从报文采集装置发送给通用解析装置，通用解析装置从缓存中获取报文格式对象，以递归算法遍历接收到的原始报文数据，同时用报文中的命令标识和信息类型标志匹配报文格式对象的树形结构中的各个节点和子节点，再以树形结构中各个节点和子节点的数据类型属性和数据长度属性来解析原始报文，将解析结果返回平台。
S43：平台接收返回到的解析结果后，展现报文解析后的内容，如图9所示。
如图2所示，一种自动适配新能源汽车国标自定义协议的解析系统1可包括彼此通讯连接的终端接入装置10、报文采集装置20、通用解析装置30和平台40。车载终端50可通过例如油箱(网线)或无线(蓝牙、WiFi)等方式连接到终端接入装置10。终端接入装置10、报文采集装置20、通用解析装置30和平台40存储并运行相应的计算机程序，以实现如上所述的方法的步骤。终端接入装置10一般是集成有相应计算机程序的网络设备，其具体结构为本领域技术人员所熟知，这里不再作进一步描述。报文采集装置20可以是集成有相应计算机程序的单独硬件或计算机程序中的一个功能模块。通用地，通用解析装置30可以是集成有相应计算机程序的单独硬件或计算机程序中的一个功能模块。平台40通常由各种服务器及相关设备构成，其具体配置根据实际需要选配。解析系统1的工作原理为：车载终端与终端接入装置10建立连接，报文采集装置20通过终端接入装置10接收和采集原始报文数据，并对其进行初步解析和存储于存储器60，平台40加载报文格式配置文件,刷新缓存；接着平台40初始化通用解析装置30，并将原始报文数据发送到通用解析装置30，通用解析装置30解析数据后将解析结果返回平台40。
本发明既解决了协议扩展和兼容的问题，又可以在不需要调整平台源码和后台数据结构的前提下，方便的加入或调整自定义协议数据包格式和数据类型；从而达到不要平台的协议开发人员参与，运维人员即可完成配置支持自定义协议的目标。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种自动适配新能源汽车国标自定义协议的解析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.提供报文采集装置和通用解析装置，报文采集装置与终端接入装置、通用解析装置和新能源汽车国标管理平台通讯连接；
S2.根据车载终端上报的数据单元结构配置树形结构的报文格式配置文件并将其存储在新能源汽车国标管理平台上，所述报文格式配置文件以嵌套的XML文档来展现，报文格式内容为新能源汽车国标报文结构；
S3.将车载终端接至终端接入装置，报文采集装置通过终端接入装置接收新能源汽车的车载终端上报的数据包并对其进行初步解析和存储；
S4.新能源汽车国标管理平台加载报文格式配置文件,刷新缓存；接着新能源汽车国标管理平台初始化通用解析装置，将原始报文数据发送到通用解析装置，通用解析装置解析数据后将解析结果返回新能源汽车国标管理平台，具体过程如下：
S41.新能源汽车国标管理平台读取报文格式配置文件中的XML格式内容，然后将其转换成树形结构的报文格式对象，再把报文格式对象刷新到缓存；
S42.新能源汽车国标管理平台初始化通用解析装置，将原始报文数据从报文采集装置发送给通用解析装置，通用解析装置从缓存中获取报文格式对象，以递归算法遍历接收到的原始报文数据，同时用报文中的命令标识和信息类型标志匹配报文格式对象的树形结构中的各个节点和子节点，再以树形结构中各个节点和子节点的数据类型属性和数据长度属性来解析原始报文，将解析结果返回新能源汽车国标管理平台；
S43.新能源汽车国标管理平台接收返回到的解析结果后，展现报文解析后的内容；
其中，所述步骤S3的具体过程如下：
S31.将车载终端连接至终端接入装置的绑定终端接入服务的IP和端口，进行数据上报，终端接入装置接收到车载终端上报的数据包后进行初步解析，计算验证码，并和车载终端上报的验证码进行匹配，若验证通过，则在数据单元保留报文时间，并封装应答包后应答给车载终端，否则，数据包错误，丢弃；
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2.如权利要求1所述的自动适配新能源汽车国标自定义协议的解析方法，其特征在于，报文格式内容包括：命令标识、信息类型标志、唯一识别码、数据加密方式、数据采集时间、数据类型和数据长度。
3.一种自动适配新能源汽车国标自定义协议的解析系统，其特征在于，包括彼此通讯连接的终端接入装置、报文采集装置、通用解析装置和新能源汽车国标管理平台，所述终端接入装置、报文采集装置、通用解析装置和新能源汽车国标管理平台存储并运行相应的计算机程序，以实现如权利要求1-2中的任一项所述的方法的步骤。
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Legal Events
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Address after: 303-e, Zone C, innovation building, software park, torch hi tech Zone, Xiamen City, Fujian Province Patentee after: Xiamen Yaxun Zhilian Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 303-e, Zone C, innovation building, software park, torch hi tech Zone, Xiamen City, Fujian Province Patentee before: XIAMEN YAXON NETWORK Co.,Ltd. Country or region before: China |
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