CN114070725A - 一种电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，包括：消息总线模块通过数据接口分别与若干个充换电站及其接入设备连接，接收若干个充换电站及其接入设备发送的数据文件；消息总线模块分别与文件解析模块、规约配置模块和数据解析模块连接，通过数据解析模块获取与数据文件相对应的目标规约文件，通过规约配置模块获取目标规约文件；文件解析模块依据目标规约文件对数据文件进行实例化，并依据实例化接入设备和规约信息进行数据交换。基于充换电站内具体目标设备、通讯规约及通讯介质，配合可视化模型配置工具，自适应实例化接入设备和规约信息，完成数据交换，大幅降低了开发周期与工程配置难度。

Description

一种电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统
技术领域
本发明涉及电动汽车充电技术领域，特别涉及一种电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统。
背景技术
随着我国电动汽车产业的不断发展，充换电设施的技术特点也在不断调整和变化。简化开发周期、减少工程周期，降低应用难度，已成为目前充换电设施建设迫切需要的市场要求。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，基于充换电站内具体目标设备、通讯规约及通讯介质，在满足数据接入功能的基础上，配合可视化模型配置工具，依据设备及设备对应的规约形成目标模版文件，自适应实例化接入设备和规约信息，从而完成数据交换的目标，从而大幅降低了开发周期与工程配置难度。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，包括：消息总线模块、文件解析模块、规约配置模块和数据解析模块；
所述消息总线模块通过数据接口分别与若干个充换电站及其接入设备连接，接收所述若干个充换电站及其接入设备发送的数据文件；
所述消息总线模块分别与所述文件解析模块、所述规约配置模块和所述数据解析模块连接，通过所述数据解析模块获取与所述数据文件相对应的目标规约文件，通过所述规约配置模块获取目标规约文件；
所述文件解析模块依据所述目标规约文件对所述数据文件进行实例化，并依据实例化接入设备和规约信息进行数据交换。
进一步地，所述数据文件的消息结构为采用CORBA的IDL描述及采用XML描述消息承载的业务信息。
进一步地，所述文件解析模块在所述通讯服务系统启动后，接收所述数据文件，形成通讯业务处理内存库，可对所述若干个充换电站及其接入设备进行单点数据刷新或生成数据对象业务包。
进一步地，所述规约配置模块包括：规约模板配置单元和目标数据生成单元；
所述规约模板配置单元依据所述数据接口进行介质和规约的配置，生成目标模板库；
所述目标数据生成单元依据所述接入设备及对应的规约增加其身份属性，生成目标数据文件。
进一步地，所述数据解析模块依据数据订阅模式实现所述消息总线模块与所述若干个充换电站及其接入设备之间的数据交互。
进一步地，所述电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统还包括：显示模块；
所述显示模块与所述消息总线连接，接收所述目标规约文件和所述数据文件并显示。
进一步地，所述电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统还包括：在线更新模块；
所述在线更新模块与所述消息总线模块连接，接收模块注册注销指令，对与所述模块注册注销指令相对应的所述充换电站接入设备进行注册或注销。
进一步地，所述数据接口包括：CAN口/串口/以太网接口。
本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
基于充换电站内具体目标设备、通讯规约及通讯介质，在满足数据接入功能的基础上，配合可视化模型配置工具，依据设备及设备对应的规约形成目标模版文件，自适应实例化接入设备和规约信息，从而完成数据交换的目标，从而大幅降低了开发周期与工程配置难度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统原理图；
图2是本发明实施例提供的电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统软件架构示意图；
图3是本发明实施例提供的电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统网络拓扑图；
图4是本发明实施例提供的电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统功能架构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
请参照图1、图2、图3和图4，本发明实施例提供了一种电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，包括：消息总线模块、文件解析模块、规约配置模块和数据解析模块；消息总线模块通过数据接口分别与若干个充换电站及其接入设备连接，接收若干个充换电站及其接入设备发送的数据文件；消息总线模块分别与文件解析模块、规约配置模块和数据解析模块连接，通过数据解析模块获取与数据文件相对应的目标规约文件，通过规约配置模块获取目标规约文件；文件解析模块依据目标规约文件对数据文件进行实例化，并依据实例化接入设备和规约信息进行数据交换。
上述技术方案以“嵌入式系统”为基础，“模块单向调用”为指导思想，以“自适应规约模块化集成设计”为最终目标，基于“电动汽车业务应用通讯规约”，综合市场开拓方向、用户需求，基于充换电站中实际接入设备应用，抽象数据模型和业务对象，统一数据交互接口，针对其共性分理出“底层”数据总线，各数据处理模块可向该“总线”进行注册，总线通过“消息”将数据分发至各目标数据模块。并且服务系统支持数据处理模块“在线卸载”，任何数据处理模块可向通讯总线发送“注销”信息，彻底隔离该模块与当前服务系统的数据交互。
以电动汽车应用中不同数据接入需求为对象进行抽象建模，创建一套通用的数据交互模式，将接入设备与规约类型彻底分离，分别形成“装置模版库”和“规约模版库”，最终形成以“数据总线”为基础，“消息投递”为保障，“数据订阅”为手段，“模版配置”为具体应用的嵌入式跨平台通讯服务系统，以“可视化”设备规约“组态”思想为指导，切实实现“设备接入模板化”、“规约解析配置化”。具体应用为，将该服务系统应用于接入装置中，从模版库中分别选取“目标装置”和“目标规约”(若当前模版库中无目标模版，可使用配置工具针对此设备/规约的特性进行配置，形成模版文件，存储到目标模版库中即可)，指定目标接入的介质端口，并配置好必要的接入设备属性信息，形成具体应用的配置文件，并将配置文件下装至目标装置，该平台系统根据配置文件，自适应实例化各通讯介质下的规约信息点，实现不同规约不同设备的数据接入。
进一步地，数据文件的消息结构为采用CORBA的IDL描述及采用XML描述消息承载的业务信息。
进一步地，文件解析模块在通讯服务系统启动后，接收数据文件，形成通讯业务处理内存库，可对若干个充换电站及其接入设备进行单点数据刷新或生成数据对象业务包。
进一步地，规约配置模块包括：规约模板配置单元和目标数据生成单元；
规约模板配置单元依据数据接口进行介质和规约的配置，生成目标模板库；
目标数据生成单元依据接入设备及对应的规约增加其身份属性，生成目标数据文件。
进一步地，数据解析模块依据数据订阅模式实现消息总线模块与若干个充换电站及其接入设备之间的数据交互。
进一步地，电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统还包括：显示模块；显示模块与消息总线连接，接收目标规约文件和数据文件并显示。
进一步地，电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统还包括：在线更新模块；在线更新模块与消息总线模块连接，接收模块注册注销指令，对与模块注册注销指令相对应的充换电站接入设备进行注册或注销。
进一步地，数据接口包括：CAN口/串口/以太网接口。
上述电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统是以充换电站内接入设备为基础，以设备与系统之间的数据交互为导向，以嵌入式通讯平台应用为最终目标，该方案包括如下内容：
1.基于电动汽车充换电站内的接入设备，各设备通讯规约内容，抽象出底层数据总线，作为各模块数据交互的基础，其中最关键为定义消息传输模型：其中包括：
(1)消息类型：
接收到总线的消息(IM)；
消息总线中传输的消息(TM)。
(2)消息结构
采用CORBA的IDL描述，主要包括公有信息；
采用XML描述消息承载的业务信息。
2.基于消息总线模型构建XML文件解析组件，主要用于数据文件内容实例化，及各模块操作文件包含信息接口的封装；程序启动后，通讯服务系统加载该组件，对接入的数据业务包进行实例化，形成通讯业务处理内存库，支持各装置各规约数据点的单点数据刷新和数据对象业务包的形成。
3.基于消息总线格式化的统一数据接口，抽象CAN口/串口/以太网通讯介质的通用数据解析模式，封装数据模型并形成对应的数据解析模块，遵循“数据订阅”机制，实现各模块与总线之间的数据交互；在保证数据传递安全性和一致性的同时，最大程度上降低了“无效数据”在总线上交互，从而提供数据通讯效率。
4.配套的“可视化”设备规约“组态”建模工具，主要为通讯系统的运行提供实例化的数据基础，其主要功能包括：
规约模版库的可视化操作，具体为：分别抽象CAN/串/以太网典型通讯规约共性特点，分别设置相应信息配置项目，针对不同介质，不同规约的特点，进行规约模版配置，形成目标模版库。
针对具体工程实现目标数据文件的形成，具体为：根据工程具体需求，可从设备列表中选择目标的接入设备以及具体使用的规约，完成后增加装置本身的身份属性，即可形成目标数据文件。
5.根据充电站运行实际需求，首次提出模块“在线注册/注销”设计理念，基于充换电站运行的特性，通讯服务系统支持业务模块的“在线注册/注销”，即在通讯服务系统运行的过程中，可根据需求修改核心运行配置文件，指定某特定业务模块的运行/卸载，可大大简化问题定位的难度，对于运行过程中问题的定位与排查发挥出关键性作用。
上述电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统主要特点是：“接入设备模版化”、“通讯规约插件化”、“自动实例化信息点”并支持“在线注册/注销数据处理模块”，同时配套“可视化”设备规约“组态”建模工具，实现“简化流程、提高效率”的目标。
在应用上述系统时，在新站建设和老站技改的过程中，基本无需改动代码，所有开发工作以模版文件的创建与维护为主，且在具体工程实施过程中均以“设备+规约”类型匹配的形式完成了数据模型文件的创建，将文件下达至目标接入装置后，除个别业务特别的设备外，97％以上的设备均可直接完成数据的直接接入。同时，在运行过程中，通过配置文件的修改，切实达到了“模版在线加载/注销”的预期设计目标，快速定位了程序中存在的bug并予以完善，全部系统调试完成后，不会因通讯服务系统缺陷而出现问题。
在未引入该通讯服务系统前，数据接入装置平均配置时间为30分钟/台；在更换该系统后，实施时间约为8分钟左右，大大节约了时间成本。
经测试，在未引入该通讯服务系统前，数据接入装置平均实施过程约分为16步，新手需按照详细的说明文档进行操作，说明文档为A4纸张6页说明书；在该服务系统应用时，共计3步骤即可完成，且除硬件接口说明外，一张简单的部署图即可解决问题，无论熟练程度，一张图附加不足150字的说明即可完成部署，大大降低了工程实施的难度，降低了实施门槛。
嵌入式跨平台通讯服务系统投运后，无论是从开发周期，建设难度，还是运行的稳定性，都得到了极大的完善；全面为“电动汽车更好更快的发展”保驾护航，使得电动汽车产业更好的服务社会。
本发明实施例旨在保护一种电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，包括：消息总线模块、文件解析模块、规约配置模块和数据解析模块；所述消息总线模块通过数据接口分别与若干个充换电站及其接入设备连接，接收所述若干个充换电站及其接入设备发送的数据文件；所述消息总线模块分别与所述文件解析模块、所述规约配置模块和所述数据解析模块连接，通过所述数据解析模块获取与所述数据文件相对应的目标规约文件，通过所述规约配置模块获取目标规约文件；所述文件解析模块依据所述目标规约文件对所述数据文件进行实例化，并依据实例化接入设备和规约信息进行数据交换。上述技术方案具备如下效果：
基于充换电站内具体目标设备、通讯规约及通讯介质，在满足数据接入功能的基础上，配合可视化模型配置工具，依据设备及设备对应的规约形成目标模版文件，自适应实例化接入设备和规约信息，从而完成数据交换的目标，从而大幅降低了开发周期与工程配置难度。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，其特征在于，包括：消息总线模块、文件解析模块、规约配置模块和数据解析模块；
所述消息总线模块通过数据接口分别与若干个充换电站及其接入设备连接，接收所述若干个充换电站及其接入设备发送的数据文件；
所述消息总线模块分别与所述文件解析模块、所述规约配置模块和所述数据解析模块连接，通过所述数据解析模块获取与所述数据文件相对应的目标规约文件，通过所述规约配置模块获取目标规约文件；
所述文件解析模块依据所述目标规约文件对所述数据文件进行实例化，并依据实例化接入设备和规约信息进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，其特征在于，
所述数据文件的消息结构为采用CORBA的IDL描述及采用XML描述消息承载的业务信息。
3.根据权利要求1所述的电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，其特征在于，
所述文件解析模块在所述通讯服务系统启动后，接收所述数据文件，形成通讯业务处理内存库，可对所述若干个充换电站及其接入设备进行单点数据刷新或生成数据对象业务包。
4.根据权利要求1所述的电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，其特征在于，
所述规约配置模块包括：规约模板配置单元和目标数据生成单元；
所述规约模板配置单元依据所述数据接口进行介质和规约的配置，生成目标模板库；
所述目标数据生成单元依据所述接入设备及对应的规约增加其身份属性，生成目标数据文件。
5.根据权利要求1所述的电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，其特征在于，
所述数据解析模块依据数据订阅模式实现所述消息总线模块与所述若干个充换电站及其接入设备之间的数据交互。
6.根据权利要求1所述的电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，其特征在于，还包括：显示模块；
所述显示模块与所述消息总线连接，接收所述目标规约文件和所述数据文件并显示。
7.根据权利要求1所述的电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，其特征在于，还包括：在线更新模块；
所述在线更新模块与所述消息总线模块连接，接收模块注册注销指令，对与所述模块注册注销指令相对应的所述充换电站接入设备进行注册或注销。
8.根据权利要求1所述的电动汽车嵌入式跨平台通讯服务系统，其特征在于，
所述数据接口包括：CAN口/串口/以太网接口。
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