基于物聯(lián)網(wǎng)的車輛智能管理平臺

1、僅供個人參考基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的車輛智能綜合管理信息系統(tǒng)建設(shè)方案山東成城物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司2011年9月目錄1. 概述 錯誤! 未定義書簽。2. 建設(shè)內(nèi)容 錯誤! 未定義書簽。2.1. 車載終端 錯誤! 未定義書簽。2.2. 控制中心 錯誤! 未定義書簽。2.3. 通信網(wǎng)絡(luò) 錯誤! 未定義書簽。2.4. 位置服務(wù)系統(tǒng) 錯誤! 未定義書簽。2.5. 應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng) 錯誤! 未定義書簽。3. 技術(shù)方案 錯誤! 未定義書簽。3.1. 系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu) 錯誤! 未定義書簽。3.2. 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu) 錯誤! 未定義書簽。3.3. 通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 錯誤! 未定義書簽。3.4. 關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計 錯誤! 未定義書簽。車載

2、終端 錯誤!未定義書簽。laaS服務(wù) 錯誤!未定義書簽。PaaS服務(wù)錯誤!未定義書簽。4. 方案特點 錯誤 ! 未定義書簽。不得用于商業(yè)用途1. 概述隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車越來越多地進(jìn)入普通家庭。 由于各種突發(fā)性道路交通事故與汽車盜竊案件的頻繁發(fā)生，公安機(jī)關(guān)的工作強(qiáng)度越來越大，人們對汽車安全與防盜的關(guān)注度也日益提高。開發(fā)汽車安全與防盜系統(tǒng)，是確保汽車安全安全雨防止盜竊的有效措施。目前汽車防盜系統(tǒng)發(fā)展迅速、種類繁多，但各有不足之處（ 現(xiàn)階段應(yīng)用最廣泛的電子式防盜裝置容易被外界干擾產(chǎn)生誤報，且其密碼很容易被截獲，現(xiàn)重點研究并已經(jīng)投入使用的芯片式數(shù)碼防盜裝置抗干擾性強(qiáng)、安全

3、性高、但其報警范圍小，無法對被盜車輛進(jìn)行定位跟蹤。同時提高汽車安全防護(hù)能力的產(chǎn)品很少出現(xiàn)。本項目主要利用物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)提高車輛防護(hù)能力，采用射頻識別系統(tǒng)實現(xiàn)對入網(wǎng)車輛動靜態(tài)信息全面采集，通過車載設(shè)備的地理位置實現(xiàn)對車輛的定位和跟蹤，通過公安專網(wǎng)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)，建設(shè)公安機(jī)關(guān)車輛智能綜合管理信息系統(tǒng)， 實現(xiàn)對入網(wǎng)車輛的全面監(jiān)控，能夠在入網(wǎng)車輛發(fā)生突發(fā)事件時（被盜、 車禍、故障） ，及時定位車輛，才去應(yīng)急措施，保證車主財產(chǎn)和運(yùn)行安全，全面提高車輛防護(hù)能力。2. 建設(shè)內(nèi)容本項目綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)與云計算技術(shù)實現(xiàn)對入網(wǎng)車輛的有效監(jiān)控，主要包括車載設(shè)備、監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡(luò)、位置服務(wù)系統(tǒng)、應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)組成。2

4、.1. 車載終端車載終端實現(xiàn)報警信息的處理、位置信息的采集、中心指令的執(zhí)行、本地控制的管理及無線通信網(wǎng)絡(luò)的接入等功能。車載終端由車載報警、車載無線通信和車輛定位三個模塊組成。主要實現(xiàn)以下功能：車載報警駕駛員在車輛發(fā)生突發(fā)事件時，通過車載設(shè)備向控制中心進(jìn)行報警，說明車輛發(fā)生狀況，方便控制中心采取應(yīng)急措施，應(yīng)對突發(fā)事件。位置信息采集車載終端實時采集車輛位置信息通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳到控制中心服務(wù)器。僅供個人參考車輛調(diào)度發(fā)生突發(fā)事件，控制中心向車載終端下達(dá)指令，車載終端執(zhí)行相應(yīng)指令，保 證車主行車安全。網(wǎng)絡(luò)接入通過車載終端內(nèi)置無線通信模塊實現(xiàn)與控制中心的數(shù)據(jù)交換。2.2. 控制中心控制中心實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、警

5、情處理、設(shè)備管理及與其他應(yīng)用系統(tǒng)互連等功能。監(jiān)控中心由通信設(shè)備、顯示記錄設(shè)備、計算機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用軟件組成。網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)控中心是系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理中心，主要實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)，車輛信息，警情接收、交換、轉(zhuǎn)發(fā)，設(shè)備參數(shù)及操作記錄等基礎(chǔ)信息處理的能力和故障診斷、設(shè)備配置、系統(tǒng)安全和計費管理等網(wǎng)絡(luò)管理的能力。電子地圖系統(tǒng)提供滿足系統(tǒng)監(jiān)控范圍、符合實際應(yīng)用要求、比例尺適當(dāng)?shù)碾娮拥貓D,SB . k.u. %正孑 i?*1竄 屈，JA-i i 1-1：2JV笠叵十之三理葭能夠方便進(jìn)行地理信息查詢。di2.3. 通信網(wǎng)絡(luò)通信網(wǎng)絡(luò)主要由有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)組成。有線網(wǎng)絡(luò)主要包括公安專網(wǎng)、立 聯(lián)網(wǎng)接入部分網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)主要實現(xiàn)車

6、載車載設(shè)備與監(jiān)控中心的信息聯(lián)動，主要包括寬帶無線網(wǎng)絡(luò)和由三大運(yùn)營商提供的移動通信網(wǎng)絡(luò)（2G和3G）組成。2.4. 位置服務(wù)系統(tǒng)位置服務(wù)系統(tǒng)，主要采用基于 GPS wifi、基站等方式進(jìn)行定位，主要通過 車載設(shè)備上傳的車輛實時運(yùn)行地理信息，獲取全面地車輛運(yùn)行軌跡，實現(xiàn)車輛實 時定位，向用戶提供車輛全面準(zhǔn)確的定位服務(wù)信息。主要提供定位信息查詢、軌跡信息查詢、位置信息發(fā)布等功能定位信息查詢用戶能夠根據(jù)系統(tǒng)授權(quán)，查詢?nèi)刖W(wǎng)車輛的實時定位信息。運(yùn)行軌跡查詢系統(tǒng)綜合入網(wǎng)車輛歷史定位，提供查詢時間范圍內(nèi)的車輛運(yùn)行軌跡信息，并 在電子地圖上進(jìn)行展現(xiàn)。位置信息發(fā)布發(fā)生突發(fā)事件時，向應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)發(fā)布車輛的實時定位信

7、息2.5. 應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)整合交通、汽車維修機(jī)構(gòu)、救援服務(wù)機(jī)構(gòu)等資源，實現(xiàn)與整合機(jī)構(gòu)的資源共 享和業(yè)務(wù)聯(lián)動。主要實現(xiàn)資源整合、應(yīng)急聯(lián)動等功能。資源整合主要是整合交通部門的視頻監(jiān)控信息，確認(rèn)車輛的運(yùn)行狀態(tài)和現(xiàn)場情況，例如：入網(wǎng)車輛發(fā)生在高速公路出現(xiàn)故障， 控制中心根據(jù)入網(wǎng)車輛位置信息， 調(diào)取 交通部門對應(yīng)視頻信息，方便確認(rèn)報警車輛狀態(tài)以及現(xiàn)場信息。應(yīng)急聯(lián)動與交通、汽車維修、救援服務(wù)等機(jī)構(gòu)進(jìn)行制定聯(lián)動規(guī)則和應(yīng)急預(yù)案，實現(xiàn)突 發(fā)事件發(fā)生的應(yīng)急聯(lián)動。例如：入網(wǎng)車輛出現(xiàn)故障，向控制中心報警后，控制中 心根據(jù)入網(wǎng)車輛位置信息，通知相關(guān)入網(wǎng)維修與救援服務(wù)機(jī)構(gòu)，提供現(xiàn)場應(yīng)急維 修與救援服務(wù)。3. 技術(shù)方案3.1

8、. 系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)如下圖所示:主要業(yè)務(wù)流程1、車載終端采集車輛動靜態(tài)信息，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)，上傳至控制中心2、控制中心接受位置信息，進(jìn)行處理，提交到位置服務(wù)系統(tǒng)。3、位置服務(wù)系統(tǒng)，對車載終端信息進(jìn)行處理，生成車輛位置信息，對外提 供位置服務(wù)，進(jìn)行車輛的跟蹤定位。4、車輛發(fā)生突發(fā)事件，車主報警，應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)根據(jù)車輛位置信息和現(xiàn)場 情況，啟動預(yù)案進(jìn)行處理，實現(xiàn)公安機(jī)關(guān)、服務(wù)機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)聯(lián)動。3.2. 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)由于系統(tǒng)涉及到車輛運(yùn)行的動靜態(tài)信息實時采集，在入網(wǎng)車輛達(dá)到一定規(guī)模 后，將會出現(xiàn)海量信息和業(yè)務(wù)處理，傳統(tǒng) IT架構(gòu)將無法滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求，為 保證將來系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，采用云計算平臺進(jìn)

9、行系統(tǒng)的建設(shè)工作， 技術(shù)架構(gòu)如下 圖所示：手機(jī)云計苜 管理應(yīng)用柞流口分析平 臺3話a占|冏隼眼努器使用卬計型管理IaaS層：主要實現(xiàn)物理資源（服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)）虛擬化管理，并實現(xiàn)計 算、存儲、網(wǎng)絡(luò)（含安全）的資源池的統(tǒng)一、自動化的調(diào)度控制和管理，實現(xiàn)資 源的按需配置、彈性擴(kuò)展和負(fù)載均衡，削峰填谷，提高軟硬件資源利用率，位系 統(tǒng)建設(shè)提供統(tǒng)一的基礎(chǔ)運(yùn)行平臺。PaaS層：主要提供應(yīng)用支撐和應(yīng)用開發(fā)所需環(huán)境和服務(wù)。 面向應(yīng)用的部署與 發(fā)布構(gòu)筑一個強(qiáng)大而穩(wěn)定的服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)，能夠快速便捷地進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)、部署、 運(yùn)行和管理，為構(gòu)建多層、分布的應(yīng)用提供一個穩(wěn)定高效，安全可靠的平臺?？?為應(yīng)用提供更加豐富靈活

10、的集成開發(fā)環(huán)境；并支持應(yīng)用集成從建模、開發(fā)、集成、 部署、運(yùn)行、監(jiān)控、維護(hù)的完整生命周期過程管理工具，提高服務(wù)的可重用性、 靈活性、可擴(kuò)展性，做到“隨需應(yīng)變、快速構(gòu)建”。主要提供應(yīng)用的部署與發(fā)布 服務(wù)、數(shù)據(jù)集成服務(wù)、工作流服務(wù)、報表服務(wù)、統(tǒng)一認(rèn)證授權(quán)服務(wù)、門戶服務(wù)、 內(nèi)容服務(wù)等。應(yīng)用層，主要基于PaaS進(jìn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)構(gòu)建，系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)都在這一層構(gòu) 建，主要提供監(jiān)控系統(tǒng)、位置服務(wù)系統(tǒng)和應(yīng)急處置業(yè)務(wù)系統(tǒng)。接入層：主要為不同用戶提供訪問系統(tǒng)的入口，主要提供對網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)、智 能終端的接入支持。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考3.3. 通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計本項目通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)分為兩類， 分別入網(wǎng)車輛和控制中心之間的網(wǎng)

11、絡(luò)建設(shè)以 及控制中心和其他機(jī)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，其中入網(wǎng)車輛和控制中心之間的網(wǎng)絡(luò)為接入 網(wǎng)，控制中心與其他機(jī)構(gòu)之間為骨干網(wǎng)。接入網(wǎng)設(shè)計本項目中接入網(wǎng)采用移動通信網(wǎng)和公安專網(wǎng)、移動通信網(wǎng)可以實現(xiàn)無縫覆蓋，公安專網(wǎng)采用光纖通信，通信質(zhì)量穩(wěn)定可靠、安全性高，可減少汽車信息丟 失或被竊取的可能性（此外，公安專網(wǎng)還可以直接與公安車輛管理系統(tǒng)進(jìn)行信息 交互，以獲取被盜汽車更詳細(xì)的信息！如車主的住址）備用電話等，公安專網(wǎng)業(yè)務(wù) 量少，頻帶資源豐富。傳輸汽車信息的，信道分配方式可采用靜態(tài)分配。骨干網(wǎng)設(shè)計通信網(wǎng)絡(luò)的功能除了將信息采集系統(tǒng)所采集的信息傳輸?shù)娇刂浦行耐?！更重 要的功能是讓車主通過網(wǎng)絡(luò)獲取汽車的實時信息和歷

12、史數(shù)據(jù) ！所以骨干網(wǎng)應(yīng)采用 技術(shù)最成熟）應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)本項目中骨干網(wǎng)采用互聯(lián)網(wǎng)，信息采集系統(tǒng)收集的汽車信息經(jīng)過云計算系統(tǒng) 過濾匯總后通過接入網(wǎng)被及時準(zhǔn)確地傳送至互聯(lián)網(wǎng)，并被存儲在相關(guān)數(shù)據(jù)庫中， 不得用于商業(yè)用途使汽車信息全球互聯(lián)，車主通過互聯(lián)網(wǎng)可方便地獲取汽車的實時信息。3.4. 關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計3.4.1. 車載終端RFID系統(tǒng)為車載終端的核心組成部分。一般由標(biāo)簽 （TAG,即射頻卡）、閱讀 器、射頻天線三部分組成。標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，含有內(nèi)置天線，用于和 射頻天線間通訊；閱讀器用于讀?。ㄔ谧x寫卡中還可以寫入）標(biāo)簽信息；射頻天線 用于在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。系統(tǒng)的基本工作流程是

13、閱讀器通過射頻大 線發(fā)送一定頻率的射頻信號；射頻卡進(jìn)入射頻天線工作區(qū)域時即產(chǎn)生感應(yīng)電流， 射頻卡獲得能量被激活，然后由射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)天線發(fā)送出去 射頻天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，并經(jīng)調(diào)節(jié)器送到閱讀器后，閱讀器對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼，然后送到后臺主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，同時針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，并發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。車載終端定位如下圖所示控制中心g3.4.2.IaaS 服務(wù)IaaS服務(wù)實現(xiàn)物理資源（服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、安全）虛擬化管理，并實現(xiàn) 計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)（含安全）的資源池的統(tǒng)一、自動化的調(diào)度控制和管理，實現(xiàn)

14、 不得用于商業(yè)用途僅供個人參考資源的按需配置、彈性擴(kuò)展和負(fù)載均衡，削峰填谷，提高軟硬件資源利用率。IaaS云服務(wù)平臺采用下圖所示的架構(gòu)。不得用于商業(yè)用途資源池（物理分散，邏輯集中）云管理平臺服務(wù)器虛擬化存儲虛擬化網(wǎng)絡(luò)虛擬化安全虛擬化3.4.3. PaaS 服務(wù)PaaS服務(wù)主要提供應(yīng)用支撐和應(yīng)用開發(fā)所需環(huán)境和服務(wù)。平臺網(wǎng)絡(luò)的PaaS 框架圖如下:應(yīng)用平臺1ZT 仃 TZT 百 百應(yīng)用支撐PHdS平臺技術(shù)、服 醬標(biāo)睢應(yīng)用支撐怙aS平臺主要實現(xiàn)以下服務(wù)：1）應(yīng)用服務(wù)，應(yīng)用服務(wù)面向應(yīng)用的部署與發(fā)布，通過采用先進(jìn)的插件體系 結(jié)構(gòu)思想構(gòu)筑了一個強(qiáng)大而穩(wěn)定的服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)， 能對部署其中的應(yīng)用程序提供 高可用

15、性和高可靠性，為企業(yè)信息化總體架構(gòu)提供完備的基礎(chǔ)設(shè)施和機(jī)動的SOA設(shè)施。2）數(shù)據(jù)集成服務(wù)，數(shù)據(jù)集成服務(wù)采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)和“軟總線+軟 構(gòu)件”的軟件架構(gòu)，提供即插即用的構(gòu)件框架和服務(wù)發(fā)布機(jī)制，支持事務(wù)管理、 集群、可靠安全傳輸、永久存儲和智能路由，可為應(yīng)用提供更加豐富靈活的集成 開發(fā)環(huán)境；并支持應(yīng)用集成從建模、開發(fā)、集成、部署、運(yùn)行、監(jiān)控、維護(hù)的完 整生命周期過程管理工具，提高服務(wù)的可重用性、靈活性、可擴(kuò)展性，做到“隨 需應(yīng)變、快速構(gòu)建”。3）工作流服務(wù)，工作流服務(wù)采用工作流服務(wù)靈活定制業(yè)務(wù)流程建模工作。 流程設(shè)計具有圖形化的工作流定義功能，圖形化建模工具采用直接拖拽方式建立 工作流，具有

16、人性化的各種選項設(shè)置和多窗口的用戶界面以及豐富的過程圖形元 素。流程設(shè)計遵循XPDLM范將流程定義保存為 XML并可將XML定義文件導(dǎo)入 到數(shù)據(jù)庫中供引擎使用。工作流服務(wù)為工作流自動化和構(gòu)建流程應(yīng)用提供基礎(chǔ)服 務(wù)，實現(xiàn)了流程邏輯與業(yè)務(wù)邏輯的分離，支持業(yè)務(wù)流程的分析和規(guī)范化定義以及 業(yè)務(wù)單元的自動組裝，提高應(yīng)用系統(tǒng)的管理效率。僅供個人參考4）報表服務(wù)，報表服務(wù)主要處理中國式報表展現(xiàn)?？煽焖賹崿F(xiàn)中西式復(fù)雜報表設(shè)計、部署、生成、展現(xiàn)、打印和管理的開發(fā)運(yùn)行平臺，仿Excel 等可視化配置界面，完全遵循通用配置操作習(xí)慣。支持各種類型的復(fù)雜報表，支持報表 “所見即所得”的圖形化設(shè)計，支持證件和票據(jù)套打，適

17、應(yīng)多種平臺及數(shù)據(jù)庫環(huán)境，并可以與應(yīng)用無縫集成，快速構(gòu)建圖文并茂的報表應(yīng)用。統(tǒng)計報表服務(wù)可以為平臺網(wǎng)絡(luò)所需的各類報表提供應(yīng)用服務(wù)。5）統(tǒng)一認(rèn)證授權(quán)服務(wù)利用公開加解密算法、數(shù)字簽名技術(shù)、身份認(rèn)證技術(shù)、運(yùn)行安全管理技術(shù)及可靠的信任責(zé)任體系和基礎(chǔ)設(shè)施等，對用戶的身份進(jìn)行數(shù)字認(rèn)證，對信息進(jìn)行數(shù)據(jù)簽名等，保障信息的保密性、認(rèn)證性、完整性及不可抵賴性。6）門戶服務(wù)的搭建主要是提供中小企業(yè)日常業(yè)務(wù)處理支撐，實現(xiàn)跨系統(tǒng)整合。 采用門戶技術(shù)建立信息統(tǒng)一門戶，提供各種系統(tǒng)統(tǒng)一訪問界面，集中進(jìn)行用戶管理和授權(quán)，為用戶提供統(tǒng)一的工作任務(wù)列表。7）內(nèi)容服務(wù)，為滿足更多用戶在功能上，內(nèi)容服務(wù)提供了靈活的欄目設(shè)置功能、類型管

18、理功能、頁面模板功能、可視化內(nèi)容設(shè)計，實現(xiàn)對多種內(nèi)容（包括文本、圖片、視頻等）的有效支持、靈活的信息發(fā)布模式和權(quán)限系統(tǒng)結(jié)合，提供靈活的權(quán)限控制策略。4. 方案特點采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對遠(yuǎn)距離高速行進(jìn)中的汽車進(jìn)行信息采集，識別率高，耗能低。采用云計算技術(shù)對采集的信息進(jìn)行校對，可消除冗余，提高信息傳輸?shù)挠行?。采用虛擬化整合系統(tǒng)基礎(chǔ)硬件和軟資源，減少系統(tǒng)管理和維護(hù)的工作量，降低運(yùn)維成本。采用云計算技術(shù)平臺進(jìn)行系統(tǒng)整體構(gòu)建，具有按需計算、彈性擴(kuò)展、高可用性和高可靠性等特征，能夠滿足將來入網(wǎng)車輛大幅增加所帶來的服務(wù)和資源壓力要求。提高現(xiàn)有資源的利用率，通過 整合服務(wù)器將共用的基礎(chǔ)架構(gòu)資源聚合到池中，打破原有的“一臺服務(wù)器一個應(yīng)用程序”模式，提高資源的利用不得用于商業(yè)用途率，由過去10%-15%的利用率提高到80%。通過縮減物理基礎(chǔ)架構(gòu)和提高服務(wù)器/ 管理員比率，降低數(shù)據(jù)中心成本，由于服務(wù)器及相關(guān)IT 硬件更少，因此減少了占地空間，也減少了電力和散熱需求。采用更出色的管理工具可以提高服務(wù)器/ 管理員比率，因此人員需求也得以減少。提高硬