论文部分内容阅读
面对日益严重的行车安全及交通拥堵等问题,汽车的网联化研究被提上日程。车联网旨在通过网络有效地将人-车-路以及云端联系在一起,实现相互之间的信息交互,从而解决潜在的交通问题,同时提高车主驾乘便捷性。数据作为车联网一切应用场景的基础,研究如何实时、安全、有效地采集、存储、传输和分析数据将具有重要意义。基于上述认知,本文以工业级控制芯片STM32为核心,在GBT 32960国家车载终端规范的指导下,结合车载总线技术、无线通讯技术、GPS全球定位技术、数字加密技术等,进行了车辆数据采集与信息交互终端的研发。同时开发了基于阿里云ECS服务器和中国移动物联网开放平台的云端应用。主要包括以下内容:首先,本文分析了国内外车载数据采集系统现有方案的优缺点,探究了汽车CAN总线、OBD接口、GPS、4G、蓝牙等车载终端中常用关键技术的原理与特点,在车载终端国家规范GBT 32960的指导下设计了车载数据采集与信息交互系统方案。其次,在硬件方面,基于STM32F103C8T6等芯片开发了面向电脑端的汽车CAN数据采集与故障诊断终端硬件电路及实物;基于STM32F103RET6、WHG405tf等芯片开发了面向手机和云端的行车数据采集与交互终端硬件电路及实物。使用Altium Designer13完成了PCB板的开发工作。在软件方面,开发了GPS信息以及行车信息的采集功能、基于FTP协议的OTA远程升级功能以及基于Bluetooth、TCP、HTTP等协议的车辆远程控制功能等,并使用AES高级对称性加密算法结合BASE64编码对相关数据进行加密处理。再次,在阿里云ECS平台和Onenet物联网平台上开发了云端应用程序。搭建了FTP文件传输服务器;实现了行车数据的云端解析、存储及展示功能;并且该应用能够向车载端下发预警、控制等指令信息,实现云车交互。最后,设计了测试方案,并开发了CANtest等多个测试辅助工具,分别于室内和实车环境下对车载终端的数据采集、加密、传输以及远程升级等功能进行了检测,验证了系统的可靠性。