構架在OBD系統的遠程汽車(chē)監測新方案

摘要 借助車(chē)聯(lián)網(wǎng)概念，推出了一種新的汽車(chē)維護管理概念及其實(shí)現方案。方案利用OBD及C／S網(wǎng)絡(luò )架構，實(shí)現車(chē)輛信息遠程搜集并形成后臺數據系統，從而實(shí)現汽車(chē)信息的集中化管理應用，通過(guò)提高汽車(chē)廠(chǎng)商的利益最終為車(chē)主提供更周到的服務(wù)體驗。文中圍繞方案的實(shí)現框架、合理性、可行性及其應用價(jià)值進(jìn)行了一系列討論，并給出了具體的實(shí)現技術(shù)要點(diǎn)及仿真，包括OBD系統在汽車(chē)信息搜集中的應用。
關(guān)鍵詞 車(chē)輛信息搜集；遠程監控；后臺數據系統；OBD系統

車(chē)聯(lián)網(wǎng)，是指裝載在車(chē)輛上的電子標簽通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻等識別技術(shù)，實(shí)現在信息網(wǎng)絡(luò )平臺上對所有車(chē)輛的屬性信息和靜、動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用，并根據不同的功能需求對所有車(chē)輛的運行狀態(tài)進(jìn)行有效的監管和提供綜合服務(wù)。
車(chē)聯(lián)網(wǎng)的概念在20世紀60年代已經(jīng)先后出現在美國、歐洲與日本等發(fā)達國家和地區，并先后發(fā)展起ITS、IVHS、RTI、VICS等車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統。在國內，全國第四屆GPS運營(yíng)商大會(huì )，車(chē)聯(lián)網(wǎng)的概念被首次提出，得到廣大專(zhuān)業(yè)人士的認同；在無(wú)錫舉行的中國國際物聯(lián)網(wǎng)大會(huì )上，國家將車(chē)聯(lián)網(wǎng)列為我國重大專(zhuān)項第三專(zhuān)項中的重要項目，中國的車(chē)聯(lián)網(wǎng)由此起步。到現今，一些供應商所提供的車(chē)載系統中，已經(jīng)基本實(shí)現智能導航、保養預約、咨詢(xún)查詢(xún)等功能，更方便車(chē)輛出行，在一定程度上提高了駕駛體驗。
車(chē)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展除了能提供用戶(hù)更好的駕駛體驗，同時(shí)也應可以為汽車(chē)廠(chǎng)商或4S店等機構提供強大的后臺數據反饋服務(wù)。這對他們的業(yè)務(wù)拓展以及服務(wù)延伸也是有意義的。有力的數據反饋能對車(chē)輛的突發(fā)異常狀況有及時(shí)的響應，對分析車(chē)輛的維修質(zhì)量提供依據；歷史性的數據可以為特定的車(chē)種提供有針對性和個(gè)性化的維修保養服務(wù)。
論文提供了一個(gè)具備實(shí)時(shí)車(chē)況信息監聽(tīng)，車(chē)況異常報警以及行車(chē)數據記錄等強大后臺數據反饋功能的解決方案，即車(chē)載系統采集到車(chē)輛狀況信息后將其上傳至服務(wù)器，管理員可以登錄本方案系統的信息中心，使用車(chē)況遠程監聽(tīng)，異常情況遠程抓獲及車(chē)輛行車(chē)日志等功能廣泛收集行車(chē)數據。通過(guò)對數據的主動(dòng)分析，汽車(chē)廠(chǎng)商不但能為車(chē)主提供更高質(zhì)量、更主動(dòng)的車(chē)輛維護服務(wù)，并且可以明確掌握某款、某系列汽車(chē)的運行狀況，這對車(chē)種的改進(jìn)及優(yōu)化都有明顯的貢獻，同時(shí)可以提高汽車(chē)廠(chǎng)商的生產(chǎn)效率，減少車(chē)輛的維護成本。

1 方案的框架分析
方案實(shí)現框架圖，如圖1所示。整個(gè)系統是由兩個(gè)服務(wù)器／客戶(hù)端(C／S)架構子網(wǎng)構成，車(chē)載系統與服務(wù)器構成通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )構成車(chē)／服信息交互網(wǎng)；信息中心與服務(wù)器通過(guò)包括符合TCP／IP協(xié)議的多元網(wǎng)絡(luò )組成信息交互網(wǎng)。鑒于開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )欠缺安全性，兩個(gè)子網(wǎng)絡(luò )的信息交互使用加密的通信方案，保證通信數據的基本安全。

2 方案的主要功能模塊定義
2．1 車(chē)載系統功能定義
(1)作為反饋數據的來(lái)源，是信息中心進(jìn)行上層服務(wù)所需基本數據的主要提供者，與OBD系統進(jìn)行信息交互，實(shí)時(shí)獲取汽車(chē)的最新?tīng)顟B(tài)信息。
(2)接受來(lái)自數據服務(wù)器的任務(wù)請求，被動(dòng)進(jìn)行特定汽車(chē)狀態(tài)信息的數據反饋。
(3)根據設置以及故障定義法則，當檢測出汽車(chē)系統發(fā)生異常時(shí)，把汽車(chē)異常信息及時(shí)主動(dòng)地反饋到數據服務(wù)器。
(4)汽車(chē)行程信息實(shí)時(shí)記錄的直接執行者，并定時(shí)向數據服務(wù)器上傳行程記錄，與數據服務(wù)器互相結合成為汽車(chē)行程記錄的完整系統。汽車(chē)行程記錄暫存于車(chē)載系統本地Flash區，Flash區的儲存空間比較大，并有掉電保持功能，可以充當黑盒子作用，當汽車(chē)發(fā)生意外來(lái)不及上傳異常情報時(shí)，依然可以把意外發(fā)生時(shí)的最新情報及時(shí)保存。
(5)支持通信加密，密鑰交換等安全的相關(guān)機制。
2．2 數據服務(wù)器功能定義
(1)作為反饋數據共享者的核心角色。接收到的大量反饋數據提供結構化的數據存儲。結構化的數據便于二次數據加工，并適合與不同意義數據的邏輯存儲隔離。實(shí)現遠程數據庫服務(wù)器的功能。
(2)接受來(lái)自遠程信息中心的數據訪(fǎng)問(wèn)，正確地執行來(lái)自信息中心的任務(wù)請求以及接受來(lái)自信息中心對車(chē)載系統節點(diǎn)進(jìn)行數據訪(fǎng)問(wèn)的委托，委托機制能通過(guò)Cache機制，提高對信息中心請求的響應速度。
(3)接受來(lái)自車(chē)載系統節點(diǎn)信息，并根據一定的法則使用接受到的信息對數據庫數據進(jìn)行更新。并且代理完成來(lái)自信息中心委托對車(chē)載系統節點(diǎn)進(jìn)行數據訪(fǎng)問(wèn)的任務(wù)。
(4)對信息中心以及車(chē)載系統節點(diǎn)提供認證服務(wù)，并提供數據訪(fǎng)問(wèn)控制等安全機制。
(5)支持通信加密，密鑰交換等安全相關(guān)的機制。
2．3 信息中心功能定義
(1)作為對反饋數據進(jìn)行深度應用的主要角色。 對數據服務(wù)器進(jìn)行合法訪(fǎng)問(wèn)，并經(jīng)過(guò)解析把數據轉換成對管理員有意義的信息，包括車(chē)輛故障信息、車(chē)輛運行參數等。使用數據本地加工分析可以使通信采用濃縮了大量信息的代碼通信，從而減少網(wǎng)絡(luò )數據通信量，并減輕數據庫的運算負擔。
(2)提供信息中心的管理員對數據服務(wù)器進(jìn)行遠程合法操作的接口，包括獲取信息請求、記錄操作請求、登錄認證、任務(wù)委托等基本應用接口，并通過(guò)軟件抽象出遠程汽車(chē)車(chē)況監聽(tīng)，遠程車(chē)況異常及時(shí)響應等宏觀(guān)應用層的功能。
(3)支持通信加密，密鑰交換等安全相關(guān)的機制。