CN114793250B - 一种可配置化的can数据解析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可配置化的CAN数据解析方法，1）制定出各车型CAN矩阵文件，然后根据业务数据需求制定CAN数据采集需求文件；2）实时将两配置文件上传至CAN解析配置管理平台；3）云端从CAN解析配置管理平台读取最新的配置文件，并通过CAN数据解析程序实时解析出其中的CAN信号规则；4）云端对收到的CAN报文数据解析成多条CAN信号数据；5）将解析出的多条CAN信号数据写入数据存储系统，以供具体业务的数据分析挖掘使用。本发明实现了动态化的CAN数据解析，提高了CAN数据解析的灵活性和处理效率。

Description

一种可配置化的CAN数据解析方法
技术领域
本发明涉及车联网技术领域，具体涉及一种基于CAN数据解析规则，CAN数据采集需求对CAN数据进行可配置化的解析技术，用于提高CAN数据解析的效率。
背景技术
智能化汽车是未来汽车的发展方向，车联网无线通信将汽车上各传感器数据上传至云端，再围绕这些数据分析挖掘出各种智能化场景。当不同车型新增或修改CAN数据策略，或增加一些新的车型时，CAN数据的采集和解析规则会产生相应的变化，通过传统方式进行人工升级或修改后台解析程序的方式，存在工作量大、沟通成本高、后期维护升级麻烦等一系列不足，缺少一定的灵活性和适配性，降低了后续CAN数据分析及应用的效率。
公开号为CN107465695A的中国发明专利公开了一种基于数据库动态更新CAN解析参数的方法和系统，该专利需要每次在数据库比对维护新的CAN解析参数，然后重启系统才能生效，虽具有一定的配置灵活性，但维护和更新生效不够便捷和自动化，对快速变化的CAN数据采集需求情况下，缺乏效率。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种可配置化的CAN数据解析方法，本发明实现了动态化的CAN数据解析，提高了CAN数据解析的灵活性和处理效率。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种可配置化的CAN数据解析方法，包括以下步骤，
1）制定出各车型CAN矩阵文件，然后根据业务数据需求制定CAN数据采集需求文件；
2）实时将CAN矩阵文件和CAN数据采集需求文件上传至CAN解析配置管理平台；
3）云端从CAN解析配置管理平台读取最新的CAN矩阵文件和CAN数据采集需求文件，并通过云端的CAN数据解析程序实时解析出其中的CAN信号规则；
4）车端将CAN报文数据发送到云端，云端利用步骤3）得到的CAN信号规则将CAN报文数据解析成多条CAN信号数据；
5）将步骤4）解析出的多条CAN信号数据写入数据存储系统，以供具体业务的数据分析挖掘使用。
其中，CAN矩阵文件包括对应车型所有可以被采集的CAN信号及其解析规则；针对某些特殊的CAN信号，制定特殊的公式字段进行特定的解析计算。
具体地，CAN矩阵文件包括的字段及每个字段含义如下：
CANID：每个CAN的标识；
信号名称：CAN上信号的中文名称，可显示出信号含义；
信号标识：CAN上信号的英文名称，解析后的数据会附带该标识；
信号起始位置：CAN信号在CAN报文中的起始位置；
信号长度：CAN信号在报文中的长度；
倍数因子：报文解析出的值和正常值的倍数关系；
偏移量：报文解析出的值和正常值的偏移量；
最小值：CAN信号定义的最小值；
最大值：CAN信号定义的最大值；
单位：CAN信号的单位；
计算公式：报文解析出的数据和正常数据的公式对应，也用于定义一些特殊对应关系，在程序中进行识别。
其中CANID可以对应多个信号，每个信号有自己对应的报文解析规则。
其中，CAN数据采集需求文件包含业务采集需要的CAN信号的信息；CAN数据采集需求文件采用excel文件格式。
本发明中，CAN解析配置管理平台布置在云端，作为云端的组成部分。这样更有利于数据的传输，不会因为网络原因而影响传输，传输速率和稳定性都更好。
在步骤2）中，将CAN矩阵文件和CAN数据采集需求文件上传至CAN解析配置管理平台时，如果上传失败则进行相关原因提示，根据提示对相应文件进行修改后重新上传；上传成功后配置文件会存储至文件服务器对应目录，然后在后台数据库记录最新变化及存储路径，供查询展示。
这样，步骤3）云端从CAN解析配置管理平台读取最新的CAN矩阵文件和CAN数据采集需求文件时，云端就定时从CAN解析配置管理平台的后台数据库中读取到最新变化，然后根据存储路径获取最新的CAN矩阵文件和CAN数据采集需求文件，再根据这两个文件解析形成CAN信号规则。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明系统提供快速入口，仅需业务方按照指定格式定义好CAN矩阵文件和CAN数据采集需求文件，然后上传至管理平台即可，在平台进行管理和更新。后续无需专门的开发人员进行升级配置，程序重启等步骤，即可动态化的应用新的配置文件规则进行解析。解耦了业务人员及开发人员，降低双方的沟通成本及程序研发维护成本，提高了CAN数据解析的灵活性和处理效率。
2、本发明可实现CAN矩阵和CAN采集需求的动态更新，当采集规则有修改或新增时，上传最新的配置文件，即可自适应对CAN信号数据进行解析。
附图说明
图1为本发明CAN数据解析整体流程图。
图2为本发明CAN矩阵文件格式示意图。
图3为本发明CAN数据采集需求文件格式示意图。
图4为本发明配置文件上传CAN解析配置管理平台流程图。
图5为本发明CAN数据解析程序流程图。
具体实施方式
主机车厂会针对不同车型制定不同的CAN数据采集策略，按照定义好的频率通过无线通信4G/5G的方式将CAN报文数据实时上传至云端，为此本发明提供一种可配置化的、动态更新的CAN数据解析技术及系统平台，业务方定义好各车型对应的CAN矩阵配置文件，其中包括CANID，信号标识，起始BIT，数据长度，偏移量，倍数因子，范围值等符合国标的字段，再根据一些专有的信号拓展出公式字段，满足某些信号独特的解析计算需求。然后定义出CAN数据采集需求配置文件，在平台上传定义好的配置文件，对不同车型不同配置文件进行版本的更新及管理。云端CAN数据解析程序实时识别最新的配置文件，读取CAN矩阵及CAN数据采集需求，解析出其中的CAN信号规则，根据CAN信号规则从CAN报文数据中解析出若干的CAN信号数据，进行存储及后续分析。
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细描述。
图1展示了从上传CAN矩阵文件、CAN数据采集需求文件到符合需求的CAN信号数据被解析出来的全流程。首先，业务人员会制定出各车型CAN矩阵文件，具体参照图2的CAN矩阵文件格式，其中包括了该车型所有可以被采集的CAN信号及其解析规则，针对某些特殊的CAN信号，还会制定特殊的公式字段进行特定的解析计算。然后根据业务数据需求再制定CAN数据采集需求文件，其中指出了业务采集需要的CAN信号的信息，具体参照图3的CAN数据采集需求文件格式。该文件为便于业务方使用，通常采用excel文件。然后，将这两个配置文件上传至CAN解析配置管理平台，具体流程参照图4。CAN解析程序实时从CAN解析配置管理平台中读取最新的配置文件，解析出其中的CAN信号规则，再对读取的CAN报文数据解析成多条CAN信号数据，具体解析逻辑参照图5。最终将解析的多条CAN信号数据写入数据存储系统，以供具体业务的数据分析挖掘使用。整个流程可实现CAN矩阵和CAN采集需求的动态更新，当采集规则有修改或新增时，上传最新的配置文件，即可自适应对CAN信号数据进行解析。
图2为CAN矩阵文件的格式,每个字段含义如下：
CANID：每个CAN的标识；
信号名称：CAN上信号的中文名称，可显示出信号含义；
信号标识：CAN上信号的英文名称，解析后的数据会附带该标识；
信号起始位置：CAN信号在CAN报文中的起始位置；
信号长度：CAN信号在报文中的长度；
倍数因子：报文解析出的值和正常值的倍数；
偏移量：报文解析出的值和正常值的偏移量；
最小值：CAN信号定义的最小值；
最大值：CAN信号定义的最大值；
单位：CAN信号的单位，例如m（米），h（小时），%（百分比）等；
计算公式：报文解析出的数据和正常数据的公式对应，也可定义一些特殊对应关系，在程序中进行识别。
业务人员根据该格式定义，其中CANID可以对应多个信号，每个信号有自己对应的报文解析规则，后续在图5的FLINK程序中进行读取识别。
图3为CAN数据采集需求文件格式，指定出需要采集解析的CANID，为CAN矩阵中CANID的一部分，可随业务作一定变更。CAN数据采集需求文件格式包括信号中文名称、信号英文名称、信号说明、采集模式、上传精度和信号周期。
图4为CAN解析配置管理平台的上传流程，业务人员制定好CAN矩阵文件、CAN数据采集需求文件后，再通过CAN解析配置管理平台上传，若失败会有相关原因提示，业务人员可进行修改，重新上传。上传成功后配置文件会存储至文件服务器对应目录，然后在数据库记录最新变化及存储路径，再供查询展示。
图5为CAN数据解析的程序流程，该程序为分布式FLINK实时程序，包括数据消费流和配置读取流两条线，其中数据消费流会实时消费车机采集的CAN报文数据。配置读取流，定时从CAN解析配置管理平台的后台数据库中读取到最新变化，然后根据存储路径获取最新的CAN矩阵文件和CAN采集需求文件，根据这两个文件形成CAN信号的解析规则。然后数据消费流和配置读取流两条流数据结合，实时的CAN报文数据会根据最新的解析规则进行解析，生成不同的CAN信号数据，最终数据落地至数据存储平台，以供后续数据分析之用。鉴于各个厂家的数据都有安全和保密需要，故本发明的数据存储平台设置于主机厂的私有云上，本发明所说的云端则为公有云。
本发明可实现不重启，根据上传的解析规则即可动态解析CAN报文数据，进行平台的一体化管理，提升CAN数据解析的效率。
最后需要说明的是，本发明的上述实例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种可配置化的CAN数据解析方法，其特征在于：包括以下步骤，
1）制定出各车型CAN矩阵文件，然后根据业务数据需求制定CAN数据采集需求文件；
2）实时将CAN矩阵文件和CAN数据采集需求文件上传至CAN解析配置管理平台；
3）云端从CAN解析配置管理平台读取最新的CAN矩阵文件和CAN数据采集需求文件，并通过云端的CAN数据解析程序实时解析出其中的CAN信号规则；
4）车端将CAN报文数据发送到云端，云端利用步骤3）得到的CAN信号规则将CAN报文数据解析成多条CAN信号数据；
5）将步骤4）解析出的多条CAN信号数据写入数据存储系统，以供具体业务的数据分析挖掘使用；
CAN矩阵文件包括对应车型所有可以被采集的CAN信号及其解析规则；针对某些特殊的CAN信号，制定特殊的公式字段进行特定的解析计算；
所述CAN解析配置管理平台布置在云端，作为云端的组成部分。
2.根据权利要求1所述的一种可配置化的CAN数据解析方法，其特征在于：CAN矩阵文件包括的字段及每个字段含义如下：
CANID：每个CAN的标识；
信号名称：CAN上信号的中文名称，可显示出信号含义；
信号标识：CAN上信号的英文名称，解析后的数据会附带该标识；
信号起始位置：CAN信号在CAN报文中的起始位置；
信号长度：CAN信号在报文中的长度；
倍数因子：报文解析出的值和正常值的倍数关系；
偏移量：报文解析出的值和正常值的偏移量；
最小值：CAN信号定义的最小值；
最大值：CAN信号定义的最大值；
单位：CAN信号的单位；
计算公式：报文解析出的数据和正常数据的公式对应，也用于定义一些特殊对应关系，在程序中进行识别。
3.根据权利要求2所述的一种可配置化的CAN数据解析方法，其特征在于：其中CANID对应多个信号，每个信号有自己对应的报文解析规则。
4.根据权利要求1所述的一种可配置化的CAN数据解析方法，其特征在于：CAN数据采集需求文件包含业务采集需要的CAN信号的信息；CAN数据采集需求文件采用excel文件格式。
5.根据权利要求1所述的一种可配置化的CAN数据解析方法，其特征在于：步骤2）将CAN矩阵文件和CAN数据采集需求文件上传至CAN解析配置管理平台时，如果上传失败则进行相关原因提示，根据提示对相应文件进行修改后重新上传；上传成功后配置文件会存储至文件服务器对应目录，然后在后台数据库记录最新变化及存储路径，供查询展示。
6.根据权利要求5所述的一种可配置化的CAN数据解析方法，其特征在于：步骤3）云端从CAN解析配置管理平台读取最新的CAN矩阵文件和CAN数据采集需求文件时，云端定时从CAN解析配置管理平台的后台数据库中读取到最新变化，然后根据存储路径获取最新的CAN矩阵文件和CAN数据采集需求文件，再根据这两个文件解析形成CAN信号规则。
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