一款自动化车联网监视管理系统设计

于邱蕾，赵乙，王榕

（山东英才学院工学院，山东济南，250104）

0 引言

随着我国汽车数量的不断扩大,汽车安全这个问题愈加严重。关于汽车主动性安全监测的研究越来越引起了重视。随着近年来我国自动驾驶人工智能和自动化等工业技术的广泛普及和其飞速发展,为有效解决自动驾驶机器人车辆网络和主动安全监测等密切相关的问题奠定了坚实基础,促进了我国自动化车联网技术和主动安全监测等信息技术以及互联网的进一步发展[1]。车联网本身就是归入了物联网之后所有,它们都是属于我国现代汽车制造行业的应用。是指以独立的电子化车辆系统信息为基础初始化的信息源,以电子化的车联网和移动互联网为基础和支撑,根据事前所需要选择的无线通信协议和数据交换规范标准,实现各种运输和道路、互联网之间的无线通信和资料交换,实现对运输和车辆的管理,实现动态化信息和服务的网络化、集成化、实现智能化。这样,车联网技术的发展将使交通控制和车辆驾驶朝着这个方向发展[2]。因此,车辆互联网监测与管理系统的开发和设计及其分析都具有十分重要的前瞻性和现实意义。实现各种车辆、道路、互联网之间的无线通信和资料交换,实现对运输和车辆的管理,实现对动态信息和服务的网络化、集成化、智能化。这样,车联网技术的发展将使交通控制和车辆驾驶朝着这个方向发展[2]。因此,车辆互联网监测与管理系统的开发和设计及其分析都具有十分重要的前瞻性和现实意义。

1 系统设计方案

本文以 websocket 协议为基础,设计出一套新型的车联网检测监控系统,建立了新型的车联网检测监控系统。系统结构如图1 所示,主要包括车辆系统和监控系统。建立了车联网检测系统。系统结构如图1 所示,主要包括车辆系统和监控系统。

图1 系统整体结构图

车载系统的功能主要由通讯系统、显示式操作系统以及车辆自动定位。主要的检测系统包含了监视器操作和通讯系统。车载监控系统可通过汽车的GPS 和北斗定位接收系统,直观的获取车辆的位置信息,并通过无线通讯和互联网络等手段将汽车的位置信息等数据传输至相应的监控站。监控站已经实现了特定的一段时刻所有车载系统的信息集成,显示出了车载主检测系统的一个地图调用接口,并在车联网接口上也对其进行了一些信息的显示。并在车联网的界面上也进行了一些信息的显示。该系统能够共享所有车载互联网系统内的汽车报警信息与位置数据。利用LABVIEW 编写的检测显示软件,有效地实现了对车辆行驶的数据实时共享与监控[3]。

2 系统设计实施

■2.1 车载终端的设计

车载终端隶属于一个分布式的车载智能化安防终端,其主要作用之一就是为了实现对运输、物流公司的主动性安全监视。这类检测仪器主要包括分布在汽车上的各类传感器、油箱主控制器、货箱检测器、方向盘检测器和遥控器等部件。这种检测仪器可以同时实现无线或者有线两种不同的方式。这款检测仪器主要功能之一是为您提供了主动防盗报警、异常驾驶员报警、单向主动限速、发生重大交通事故时的自动报警抢险救援及对于车辆的行驶安全监控与管理。该高空检测仪器的主要工作原理有以下几点:根据GPS 模块、GPRS 模块、传感器小组和无线电模块、嵌入式微处理器等,对检测得到的高空传感器信息和车辆高空作业安全状况数据进行了一种动态分析和计算,并通过检测仪器本身的算法自动实现高空作业安全状况的检测自判,从而使用户可以轻松地实现高空检测车辆的操控。操作高空保护与安全操作。仪器中的GPRS 模块可以直接实现上位机的无线数据通讯,最后可以利用GSM 网络以一个简单的短信形式与指定的手机一起进行操作,从而可以实现主动安全的报警和监视[4]。

■2.2 感知层的设计

感知层是一种属于大型数据源采集模块的结构,能够有效地对各种工程机械车辆进行数据采集。。这些数据主要指的是工程机械车辆所处位置和其地理区域以及行驶速度,主要指的是数据库中采集到的故障报警信息和现场状态情况信息。主要是指数据库所采集到的故障报警信息和现场情况信息。在传感器层中要求安装一个指定的数据库和测量仪器,显示各类参数信息。其中主要指出了对于车辆在运行中进行维修和故障情况下的维修记录和故障情况下的数据。在感知层模块中,增加了VPDN 网络传输模块。在进行前端系统控制设计时,采用了主从事双核处理器的结构。这样的架构模式是在软硬件设计的过程当中所采用的一个独立构造的模型。主处理器可以采用数据提取和无线远程采集,保证了数据提取、存储、以及人机交互等功能。其次,对于不同的厂家和企业所设计的工程车辆,在各个功能模块都是独立的后保障了处理器和通讯协议的安全和完整性,便于后期系统的升级与维护[5]。在传感层的设计中,由DSP 芯片来实现的主处理器。DSP 芯片拥有很强的数据操作量和良好的数据存储性能。adso-bf548 芯片的外围接口方便了系统的升级和扩展。该类芯片的性能相对较高,在以后的系统升级中能够很好地体现出新的代码能力。该系统采用ARM 实现了对处理器同声传译。该芯片可以实现高效率的编程和实时测试功能,并且可以在各种工业系统的控制过程中采集各种不同的传感器和数据。处理器采用了外围的电路支持,主要有数据存储、总线接口和电源支持。ADSP 可以给外部的数据源提供可以扩展的大量数据库和存储空间,并且可以通过 EBIU 实现对其进行统一的管理。该芯片也是采用了信号线单独独占的方式,以实现对DDR 的存储和管理[6]。

■2.3 数据收集设计

本系统主要是一个采用OBDII 标准协议的方法进行汽车参数信息采集的流程,主要软硬件核心为TL718 芯片。本标准协议实现的数据读写和处理操作过程比较简易,首先,TL718 芯片已经完成了简单的换行格式、返波格式等复杂帧格式的初始化和设置,其中绝大多数都是采用默认值。其中绝大多数采用了默认值。初始化的工作结束后,根据ISO 文档中描述的服务模型和参数编号来进行实现请求命令,并且可以能够从中获得相应的响答数据。对于不同种类的应答数据帧,计算和处理的方式也不一样。在传输和获取数据的过程中同时,OBDII 标准协议所需要传输的数据主要包括各种参数所对应的各种数据字节量、各种最终数据字节量的计算和转换方法以及最终的数值作为基础单元,以大大减少了软件开发的复杂性和难度。以降低开发难度。图2 所示为数据采集的过程。OBDII 标准协议传输的数据主要内容包括各种参数所对应的数据字节量、各种数据字节量的计算和转换方法以及最终数值为基础的单元,以减少软件开发的难度。以降低开发难度。图2 所示为数据采集的过程。

图2 数据收集流程

■2.4 监控服务端通信

监控服务器的通信主要包括短信和群发。GPRS 通信可以由socket 插座来实现,SMS 通信可以由串口来实现。应用程序一般是由socket 向网络发出数据请求,或者是由socket 实现相应的数据接收请求。socket 技术已经能够很好的解决整个网络程序的并发通讯问题。socket 主要是使用远程端口和当地终端之间建立联系和连接并彼此进行相互通讯,因而这些联系和信息都是 socket 与网络通讯的重要依据。图3 显示了套接式文字原理的基本结构。首先,服务器端实现了端口监听的开放。如果它能够侦听外部链路请求,则它就可以创造出一个与请求客户端的链路。从服务器获得一个客户端连接后,就能够直接实现对其他用户的数据传送[7]。

图3 Socket 原理的结构

在一个新的服务端已经刚刚开始需要进行一个端口直接侦听的这种情况下,首先应该是通过一个新的客户机终端来直接实现一个tcpclient 这种类型的端口创建,然后就是它能够在一个tcplistener 的一个实例中直接用来实现一个acceptcpclient()这种侦听方法,即使它可以直接得到与一个客户端的端口连接,其所有的需要直接返回的端口对象必须是一个属于它的client 值。主要使用表达式表示为:

■2.5 车联网安全监控系统互联

根据车联网各个组成部件的功能,将其细化到三个维度的网络互联系统。信息感知层主要是车载系统用于实现大量数据的采集和整合处理的基础性底层,网络传输层主要是中间部分,实现了车载系统各个终端之间的信息定向传输,应用层则是最高的部分,即:基于车载互联网上的微机系统,实现了终端对大量数据的采集和处理功能。GPRS 与 internet 相互连接的一种设计模式:GPRS 网络架构是指 GPRS 在 GSM 基站内部之间进行相互连接。本工程项目所需要设计的系统在使用时应该是采用移动通信调试解调器,通过电话拨号的无线方式直接地实现与本地 GPRS 业务各节点之间的无线通讯,并将其直接接入 GPRS 网络,再加上利用 GPRS 网关和 internet 相互连接,实现了数据交互。系统通信协议栈:本系统通信系统主要的设计采用四层通信协议栈的基础结构,第一层的结构是作为系统的物理层,采用一种 GPRS 通信协议,armt 由一个嵌入式微处理器通过atat执行一个命令,采用一种 GPRS 协议进行拨号的通信方式,这种网络可以被用来直接建立一个 GPRS 通信网络和一个采用 GPRS 网络调制解调器与该网络的一种具有通用性的物理信道进行通信,即采用 GPRS 的物理信道。第二层被称为网络链路层,采用一个ppp 网络协议。该操作系统用户可以直接进行远程网络登录例如internet,通过一个GPRS 无线网关直接获取所有ipt 的地址。使用新的ppp 连接协议使您可以把原先基于GPRS 的物理层数据连接转换成一条无差错的底层数据链接线路。第三个更高层次的也就是网络层。通过使用互联网网络中的ipipin 协议,因特网网络中的每一个网络终端都已经可以相互连接进行无线连接。因特网上的终端相互连接。终端的 ip 地址是不一样的。利用IP 路由和IP 接入系统,可以对每个IP 进行路由选择和数据接入。第四层即传输层,它利用 tcp 协议来改善和增强了数据传送的功能可靠性和一种面向互联网的服务。如下图4 所示显示了该系统的通讯协议栈。采用一种GPRS 协议拨号的通信方式可用来直接建立一个GPRS 通信网络和采用GPRS网络调制解调器与该网络的一种通用物理信道通信,即采用GPRS 物理信道。第二层被称为网络链路层,采用一个ppp网络协议。该操作系统用户可以直接进行远程网络登录例如internet,通过一个GPRS无线网关直接获取所有ipt的地址。使用新的ppp 连接协议使您可以把原先基于GPRS 的物理层数据连接转换成一条无差错的底层数据链接线路。第三个更高层次的也就是网络层。通过使用互联网网络中的ipipin协议,因特网网络中的每一个网络终端都已经可以相互连接进行无线连接。因特网上的终端相互连接。终端的 ip 地址是不一样的。利用IP 路由和IP 接入系统,可以对每个IP进行路由选择和数据接入。第四层即传输层,它利用 tcp 协议来改善和增强了数据传送的功能可靠性和一种面向互联网的服务。如图4 所示显示了该系统的通讯协议栈。

图4 系统通信协议栈的结构

■2.6 系统测试

在整个系统的设计和实现之后,对整个系统进行了调试,并且在调试的过程中针对整个系统的功能做出了一些修改和更新。在进行实验检测的过程中,主要由 sim 卡、汽车载重器终端、PC、汽车电源等组成。PC、车辆电源等。在测试的过程中,系统被安装在三辆车上,并且打开了监控客户端软件,实现了监控。。通过测试,可以在监视器界面上显示实时位置和所有车辆参数。在三辆汽车操作这个过程中,图标将跟着一辆车辆同步移动。经过长一段时间的测试,系统保持稳定地工作,以适应实际的需要。

3 结语

本款汽车互联网监测和管理系统的开发与设计,可以直接实现对汽车互联网的监测和管理,对于互联网络地带区域内所有货运动力车辆的情况进行了自动化的监测和管理,实现对汽车的远程指挥、跟踪定位、安全和事故发生的救灾。安全和发生事故的救灾。通过这个子系统,可以有效地大大降低了道路上的交通事故和其他人员的财产损失所发生的风险,提高了行政管理的效率。以上这些具有创新性设计是适用于多种类型的汽车。