智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)分析 課件 模塊一 智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)分析概述

智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)分析高等職業(yè)教育智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)專業(yè)Contents模塊一智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)分析概述模塊二智能網(wǎng)聯(lián)汽車串口數(shù)據(jù)分析技術(shù)模塊三ＣＡＮ總線數(shù)據(jù)分析技術(shù)

模塊四車載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)技術(shù)模塊五智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)分析模塊六智能網(wǎng)聯(lián)汽車常用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議模塊一智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)分析概述一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集二、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)的分類與特點(diǎn)三、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)分析目的與意義四、智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)?知識(shí)目標(biāo)１.了解智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；２.理解智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)分析目的與意義；３.理解智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)。?技能目標(biāo)熟練運(yùn)用Ｔ-ＢＯＸ相關(guān)操作。?素養(yǎng)目標(biāo)１.通過課程教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、系統(tǒng)性分析和處理信息的能力；全面領(lǐng)悟智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)分析的構(gòu)架，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)。２.通過技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、安全生產(chǎn)、規(guī)范操作的職業(yè)素養(yǎng)、弘揚(yáng)勞動(dòng)精神、奮斗精神、奉獻(xiàn)精神；３.通過教學(xué)和技能訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、與實(shí)踐相結(jié)合的素養(yǎng)。

模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集將自動(dòng)駕駛分為單車智能自動(dòng)駕駛和智能網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛。單車智能自動(dòng)駕駛是指搭載先進(jìn)傳感器裝置，運(yùn)用人工智能等新技術(shù)具備自動(dòng)駕駛功能但智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)不參與自動(dòng)駕駛，聯(lián)網(wǎng)后的主要目的是用于娛樂、導(dǎo)航等其他功能。智能網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛是指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與Ｘ(車、路、行人、云端等)智能信息交換、共享，具備復(fù)雜環(huán)境感知、智能決策、協(xié)同控制等功能，可實(shí)現(xiàn)車輛“安全、高效、舒適、節(jié)能”行駛，并最終可實(shí)現(xiàn)替代人來操作智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)參與自動(dòng)駕駛的感知、決策與控制。無論是單車智能自動(dòng)駕駛、還是智能網(wǎng)聯(lián)自動(dòng)駕駛汽車，都集成了大量先進(jìn)的傳感器、雷達(dá)等設(shè)備行駛過程中會(huì)不斷地采集環(huán)境感知的信息，包括道路信息、車輛工況的信息，有駕駛?cè)藛T以及乘客的個(gè)人信息，對(duì)這些設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)是智能駕駛汽車開發(fā)、維護(hù)和檢修的重要工作之一。傳統(tǒng)汽車的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般由檢測(cè)儀表、示波器和頻率分析儀等組成，其系統(tǒng)體積大、成本高、智能化程度低、采集數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，難以滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)化、標(biāo)準(zhǔn)化的需求。一智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集１.數(shù)據(jù)架構(gòu)智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)體系架構(gòu)見表１-１。主要分為靜態(tài)信息與實(shí)時(shí)信息兩種。靜態(tài)信息中包括車輛信息和能量信息，其中車輛信息由VIN碼、型號(hào)、最高車速、動(dòng)力類型、行駛里程、擋位及其傳動(dòng)比和車輛行駛方向組成。能量信息由發(fā)動(dòng)機(jī)編號(hào)/儲(chǔ)能系統(tǒng)編碼、燃料類型/儲(chǔ)能裝置類型構(gòu)成、燃料編號(hào)、最大輸出功率、最大輸出轉(zhuǎn)矩和額定電壓組成。實(shí)時(shí)信息包括整車數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)，其中整車數(shù)據(jù)由車輛狀態(tài)、燃料狀態(tài)、運(yùn)行模式和車輛速度構(gòu)成，包括了擋位、GPS數(shù)據(jù)、經(jīng)度、緯度、時(shí)間戳和加速度等詳細(xì)信息。報(bào)警數(shù)據(jù)由最高報(bào)警等級(jí)、通用報(bào)警標(biāo)志、故障碼，以及發(fā)動(dòng)機(jī)/動(dòng)力蓄電池/電機(jī)故障總數(shù)及其他故障和報(bào)警方式組成。其他相關(guān)數(shù)據(jù)由環(huán)境感知、響應(yīng)狀態(tài)、車輛燈光、車輛光信號(hào)狀態(tài)、車輛周圍情況視頻監(jiān)控、人機(jī)交互車內(nèi)視頻記錄、語(yǔ)音交互記錄和車輛接收遠(yuǎn)程控制指令等構(gòu)成。2理論知識(shí)２.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)總體構(gòu)成智能汽車智能網(wǎng)聯(lián)開發(fā)平臺(tái)數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本任務(wù)是完成車輛平臺(tái)信息的讀取和顯示。系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖１-１所示，主要包括采集系統(tǒng)、工控機(jī)及軟件部分。采集系統(tǒng)部分由傳感器模塊、信號(hào)處理模塊以及數(shù)據(jù)采集設(shè)備(CAN分析儀、數(shù)據(jù)采集板卡)組成。采集信號(hào)主要來自于車輛平臺(tái)傳感器模塊采集的信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)調(diào)理模塊進(jìn)行調(diào)理得到的模擬信號(hào)、數(shù)字Ｉ/Ｏ信號(hào)和CAN總線通信信號(hào)，這些信號(hào)提供給采集設(shè)備。工控機(jī)及軟件部分主要由工控機(jī)、虛擬儀器面板、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、LabVIEW軟件環(huán)境和LabVIEW函數(shù)庫(kù)構(gòu)成，根據(jù)圖１-１所示的數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)，在數(shù)據(jù)采集車輛上搭建如圖１-２所示的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，以便于收集車輛運(yùn)行實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)，用于后續(xù)的分析工作。2理論知識(shí)３.數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以車輛開發(fā)平臺(tái)傳感器模塊為基礎(chǔ)，通過信號(hào)處理模塊對(duì)傳感器采集到的原始信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，將其轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)采集設(shè)備可識(shí)別的電壓信號(hào)，并完成信號(hào)的穩(wěn)壓濾波處理，得到數(shù)字Ｉ/Ｏ(輸入/輸出)信號(hào)、模擬信號(hào)和CAN總線信號(hào)；數(shù)據(jù)采集板卡完成數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)采集，并通過USB接口將信號(hào)上傳至工控機(jī)，CAN總線信號(hào)經(jīng)過CAN分析儀由USB接口上傳至工控機(jī)；工控機(jī)為微型電腦，集成了數(shù)據(jù)采集板卡、CAN分析儀驅(qū)動(dòng)程序、數(shù)據(jù)采集板卡驅(qū)動(dòng)程序及LabVIEW圖形化編程軟件的平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的讀取、顯示和存儲(chǔ)，并最終將采集到的信號(hào)通過數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示面板展示給用戶，完成對(duì)車輛狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。2理論知識(shí)４.數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模塊(１)傳感器模塊數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的車輛開發(fā)平臺(tái)傳感器模塊集成了多個(gè)測(cè)量用傳感器，傳感器的具體參數(shù)見表１-２。2理論知識(shí)４.數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模塊(２)信號(hào)處理模塊LabVIEW通過濾波器對(duì)數(shù)據(jù)采集板卡采集的傳感器原始信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理，去除不符合預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果的頻率成分，提高采集信號(hào)的準(zhǔn)確性。通常可選用的濾波器有Elliptic濾波器、Chebyshev濾波器和InverseChebyshev濾波器,因各濾波器對(duì)數(shù)據(jù)的處理方式不同，濾波波形呈現(xiàn)出較明顯的差別。因此,在實(shí)際程序設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。(３)采集設(shè)備采集設(shè)備由工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集板卡和CAN分析儀組成。根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求選用PCIe-6320數(shù)據(jù)采集板卡。PCIe-6320數(shù)據(jù)采集板卡輸入阻抗達(dá)10ＧΩ，能有效減小干擾電流對(duì)輸入信號(hào)的影響，提高數(shù)據(jù)采集的精確度；靈敏度極高，能檢測(cè)到最小電壓為4mV的輸入信號(hào)；PCIe-6320數(shù)據(jù)采集提供多種不同模式的連接信號(hào)方法，包括８?jìng)€(gè)差分信號(hào)及16路模擬輸入通道的非搭鐵單端模式等，可實(shí)現(xiàn)模擬和數(shù)字量的輸入和輸出、Ａ/Ｄ轉(zhuǎn)換、定時(shí)和計(jì)數(shù)等?。CAN分析儀具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析能力，體積小巧、即插即用，符合車輛開發(fā)平臺(tái)的設(shè)備布置要求；CAN接口卡自帶USB接口，集成了CAN接口電氣隔離保護(hù)模塊，可以避免由于瞬間過流/過壓對(duì)設(shè)備造成損壞，可靠性好；CAN兼容的USB２.０接口符合相關(guān)協(xié)議規(guī)范，通過USB接口可快速連接至整車CAN局域網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理。2理論知識(shí)４.數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模塊(４)工控機(jī)

所選MIC-7700型工控機(jī)支持２千兆級(jí)傳輸速率的局域網(wǎng)口、８?jìng)€(gè)USB3.0端口、６個(gè)串行端口、３個(gè)獨(dú)立顯卡和各種可選模塊，通過處理器提供高度靈活的擴(kuò)展能力、良好的計(jì)算能力和可選Ｉ/Ｏ模塊。工控機(jī)主要包括虛擬儀器顯示板、板卡驅(qū)動(dòng)程序和CAN分析儀驅(qū)動(dòng)程序、LabVIEW軟件編程環(huán)境和LabVIEW函數(shù)庫(kù)。工控機(jī)的工作流程如圖１-３所示，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始工作之前，首先要確保車輛處于正常狀況，動(dòng)力蓄電池電量充足，整車平臺(tái)無錯(cuò)報(bào)故障等情況發(fā)生，檢查工控機(jī)、數(shù)據(jù)采集板卡和CAN分析儀是否連接正常、供電是否正確。在確認(rèn)硬件設(shè)備連接正常之后，起動(dòng)車輛，開啟數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在CAN分析儀驅(qū)動(dòng)程序中，對(duì)CAN總線進(jìn)行配置，完成初始化設(shè)置，之后啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。2理論知識(shí)４.數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模塊

模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集１.數(shù)據(jù)的分類從軟硬件架構(gòu)而言，智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要依賴感知、決策與執(zhí)行三大模塊。智能網(wǎng)聯(lián)汽車在行駛過程中以各類慣性導(dǎo)航、雷達(dá)、視覺等傳感器搜集車輛動(dòng)態(tài)與周邊環(huán)境數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸至車載計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行分析并做出相應(yīng)決策，最后由決策層發(fā)送指令至執(zhí)行模塊改變車輛行駛狀態(tài)。因此，整個(gè)過程中產(chǎn)生的或涉及的數(shù)據(jù)可以歸類為車輛基本數(shù)據(jù)、感知數(shù)據(jù)、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)以及決策規(guī)劃數(shù)據(jù)六類數(shù)據(jù)類型。車輛基本數(shù)據(jù)包括車輛標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)、車輛屬性數(shù)據(jù)、核心零件數(shù)據(jù)。感知數(shù)據(jù)包含感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)和感知融合數(shù)據(jù)。感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)由雷達(dá)感知數(shù)據(jù)、網(wǎng)聯(lián)感知數(shù)據(jù)、視頻感知數(shù)據(jù)和高精定位感知數(shù)據(jù)構(gòu)成，而感知融合數(shù)據(jù)由交通信息數(shù)據(jù)、自然環(huán)境數(shù)據(jù)、道路屬性數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)構(gòu)成。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)數(shù)據(jù)包括感知、決策和執(zhí)行等層面風(fēng)險(xiǎn)的高中低風(fēng)險(xiǎn)因子。運(yùn)行數(shù)據(jù)主要由整車狀態(tài)數(shù)據(jù)、整車性能數(shù)據(jù)、人員狀態(tài)數(shù)據(jù)、部件運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)和ADAS(高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng))狀態(tài)數(shù)據(jù)構(gòu)成。用戶數(shù)據(jù)主要由一般用戶數(shù)據(jù)和用戶隱私數(shù)據(jù)組成。決策規(guī)劃數(shù)據(jù)主要由駕駛員操作數(shù)據(jù)、系統(tǒng)決策數(shù)據(jù)和系統(tǒng)控制數(shù)據(jù)構(gòu)成。詳細(xì)的智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)分類如圖１-４所示。二智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)的分類與特點(diǎn)2理論知識(shí)1.數(shù)據(jù)的分類2理論知識(shí)2.數(shù)據(jù)的特點(diǎn)智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)具備多樣性、交互性、時(shí)效性三大特征。其中，多樣性是指數(shù)據(jù)來源、類型、接口格式、價(jià)值密度多樣。交互性是指使用各種算法、軟件、操作服務(wù)系統(tǒng)可以使不同數(shù)據(jù)之間進(jìn)行流轉(zhuǎn)、交互、融合。時(shí)效性是指及時(shí)處理動(dòng)、靜態(tài)數(shù)據(jù)，縮短各環(huán)節(jié)時(shí)間間隔，提高數(shù)據(jù)的價(jià)值。模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集１.智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)分析的目的三智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)的分類與特點(diǎn)車輛定位是汽車實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)的關(guān)鍵所在。圖像識(shí)別是智能網(wǎng)聯(lián)汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)分析周圍環(huán)境的重要技術(shù)基礎(chǔ)。智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的信息共享主要是不同汽車之間對(duì)實(shí)時(shí)路況、車輛位置信息的共享。深度識(shí)別是人工智能在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中的典型應(yīng)用。在先進(jìn)的技術(shù)和算法的支撐下，人工智能技術(shù)不斷發(fā)展。2.智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)分析的意義及時(shí)更新的道路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源。實(shí)時(shí)的環(huán)境感知系統(tǒng)。理解模型及控制計(jì)算模型。云端混合的計(jì)算資源。通信網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)架構(gòu)：云端數(shù)據(jù)空間構(gòu)建技術(shù)、車云協(xié)同技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打通信息、眼動(dòng)追蹤。模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集四智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ系統(tǒng)

汽車遠(yuǎn)程服務(wù)提供商(TelematicsServiceProvider,TSP)居于汽車網(wǎng)聯(lián)生態(tài)圈的核心地位，上接汽車、T-BOX制造商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，下接內(nèi)容提供商，TSP通過車聯(lián)網(wǎng)智能終端(TelematicsBOX,T-BOX)，也稱遠(yuǎn)程信息處理控制單元(TelematicsControlUnite,TCU)，集成了GPS、外部通信接口、電子處理單元、微控制器、移動(dòng)通信單元和存儲(chǔ)器等功能模塊。T-BOX對(duì)內(nèi)與車載CAN總線相連，對(duì)外通過云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)車輛終端、手持設(shè)備路側(cè)單元(Road-sideUnite,RSU)，以及使用V2V、V2R、V2H、V2S通信的公共網(wǎng)絡(luò)之間的信息交互。１.Ｔ-ＢＯＸ工作狀態(tài)

T-BOX分７種工作狀態(tài)。每種狀態(tài)以Ｂ＋、ACC、通信(通話、數(shù)據(jù)、短信)、GPS、CAN的不同狀態(tài)表示。(１)狀態(tài)１:ACCON通話。車輛點(diǎn)火狀態(tài)下，終端正在進(jìn)行通話，中斷數(shù)據(jù)傳輸，允許短信接收，GPS開啟，CanBus周期發(fā)送。(２)狀態(tài)２:ACC

ON數(shù)據(jù)。車輛點(diǎn)火狀態(tài)下，終端與后臺(tái)定時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，允許短信接收，ＧＰＳ開啟，CanBus周期發(fā)送(無主機(jī)不發(fā)送，接收遙控指令后會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù))。(３)狀態(tài)３:ACC

OFF通話。車輛熄火狀態(tài)下，終端延續(xù)通話(禁止撥打與接聽)，允許短信接收,GPS關(guān)閉,CanBus周期發(fā)送。模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集四智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ系統(tǒng)１.Ｔ-ＢＯＸ工作狀態(tài)(４)狀態(tài)４:ACCOFF數(shù)據(jù)。車輛熄火狀態(tài)下，終端與后臺(tái)定時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，禁止電話撥打與接聽，允許短信接收，ＧＰＳ關(guān)閉，CanBus僅接收數(shù)據(jù)(接收遙控指令后會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù))。(５)狀態(tài)５:ACCOFF短信。車輛熄火狀態(tài)下，終端關(guān)閉與后臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)，禁止電話撥打與接聽，允許短信接收，ＧＰＳ關(guān)閉，CanBus僅接收數(shù)據(jù)(接收遙控指令后會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù))。(６)狀態(tài)６:ACCOFF休眠。車輛熄火狀態(tài)下，終端進(jìn)入休眠，禁止電話、數(shù)據(jù)、短信、GPS、CanBus功能。(７)狀態(tài)７:ACCOFF備電。除狀態(tài)６外，其余各種狀態(tài)在主電被破壞情況下啟動(dòng)，用于向后臺(tái)上報(bào)主電被破壞警情(數(shù)據(jù))。Ｔ-ＢＯＸ對(duì)外發(fā)送CanBus數(shù)據(jù)有兩種情況:接收到遠(yuǎn)程遙控指令(偶發(fā))；與主機(jī)交互(ACCON周期發(fā)送，ACCOFF不發(fā)送，無主機(jī)不發(fā)送)。Ｔ-ＢＯＸ與后臺(tái)數(shù)據(jù)連接有兩種情況:ACCON未通話狀態(tài)；ACC

OFF，終端與后臺(tái)通信正常情況下，CanBus無數(shù)據(jù)后５min內(nèi)。模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集四智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ系統(tǒng)2.數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)T-BOX通過接口接入CAN總線，通過CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，主要對(duì)車輛信息、整車控制器信息、電機(jī)控制器信息、電池管理系統(tǒng)(ＢＭＳ)、車載充電機(jī)等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集并解析。采集信息后，T-BOX按照最大不超過３０ｓ時(shí)間間隔，將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保存在內(nèi)部存儲(chǔ)介質(zhì)中，若出現(xiàn)３級(jí)報(bào)警時(shí)，會(huì)按照最大不超過１ｓ時(shí)間間隔保存。智能車載終端廣泛應(yīng)用后，某些采集的信息經(jīng)過處理會(huì)集中顯示在車載終端的顯示屏上，用戶有統(tǒng)一的操控界面，提升用戶體驗(yàn)。(１)車輛數(shù)據(jù)采集并打包上傳:通過與車相連的CAN線可以讀取車輛的總線數(shù)據(jù)，包括車輛的靜態(tài)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。采集數(shù)據(jù)后，通過GPRS(通用分組無線業(yè)務(wù))模塊使用SIM卡將采集到的信息按既定的傳輸協(xié)議打包發(fā)送給云端服務(wù)器。信息包含運(yùn)行狀態(tài)、行駛里程、SOC(荷電狀態(tài))、電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩、定位信息、報(bào)警信息等數(shù)據(jù)。(２)車輛管理與控制:通過手機(jī)App可以查詢車輛信息、發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)、動(dòng)力蓄電池?cái)?shù)據(jù)、報(bào)警信息等；App端控制開關(guān)車門、車窗和空調(diào)等，根據(jù)不同需求，云端服務(wù)器可以下發(fā)指令進(jìn)行相應(yīng)鎖車，遠(yuǎn)程OTA空中下載技術(shù))升級(jí)等操作，實(shí)現(xiàn)車輛的管理與控制。模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集四智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ系統(tǒng)3.軟件總體架構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)完整的軟件程序，采用模塊化的形式設(shè)計(jì)要注意合理劃分模塊及模塊的優(yōu)先級(jí)等。設(shè)計(jì)合理不但可以優(yōu)化工作量，避免同一功能的多次操作，提升運(yùn)行速率，而且能夠確保所有功能的正常運(yùn)行，同時(shí)采用時(shí)間復(fù)用的方式，把系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能提高一大塊，考慮到以上問題，通常采用模塊化的實(shí)現(xiàn)形式來設(shè)計(jì)整個(gè)軟件系統(tǒng)。(１)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通信系統(tǒng)架構(gòu)如圖１-５所示。整個(gè)智能網(wǎng)聯(lián)通信系統(tǒng)架構(gòu)是由車端、通道(管道)、云端、后端、智能終端組成的。對(duì)此進(jìn)行細(xì)分，車端包括T-BOX、網(wǎng)關(guān)、各種控制器；網(wǎng)絡(luò)通道包括接入基站、運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)；后端包括OTA平臺(tái)、TSP、呼叫中心等在內(nèi)的各種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，以及業(yè)務(wù)后端，如國(guó)家監(jiān)控平臺(tái)、新能源汽車監(jiān)控平臺(tái)、售后監(jiān)控平臺(tái)等數(shù)據(jù)運(yùn)維平臺(tái)；智能終端則是特指App的承載硬件。以T-BOX為主的通信系統(tǒng)的通用功能，都需要依托這樣的系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)。T-BOX在車端的電子電氣架構(gòu)中的位置，基本是獨(dú)立一路T-BOX域，或者在信息娛樂域。通常與EHU通過USB或ETH連接，為EHU供網(wǎng)。模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集四智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ系統(tǒng)3.軟件總體架構(gòu)模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集四智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ系統(tǒng)3.軟件總體架構(gòu)(２)T-BOX車端接口。T-BOX車端接口如圖１-６所示。模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集四智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ系統(tǒng)3.軟件總體架構(gòu)(３)T-BOX

軟件架構(gòu)(基于高通硬件平臺(tái)，支持５Ｇ＋Ｃ-Ｖ２Ｘ)，各大件的軟件架構(gòu)簡(jiǎn)化如圖１-７所示。模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集四智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ系統(tǒng)3.軟件總體架構(gòu)傳統(tǒng)的獨(dú)立Ｔ-ＢＯＸ組件架構(gòu)如圖１-８所示。模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集四智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ系統(tǒng)４.Ｔ-ＢＯＸ的主要業(yè)務(wù)流程

車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)是終端采集車輛信息、運(yùn)行狀態(tài)、部件信息等，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至后臺(tái)開放平臺(tái)中，依托車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)系統(tǒng)，服務(wù)生產(chǎn)廠商、維修企業(yè)、保險(xiǎn)公司、呼叫中心、物流公司等。其國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)/企業(yè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、車機(jī)上網(wǎng)業(yè)務(wù)、整車網(wǎng)絡(luò)鏈路、運(yùn)控業(yè)務(wù)、Call業(yè)務(wù)、OTA業(yè)務(wù)的示意圖如圖１-９~圖１-１４所示。模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集四智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ系統(tǒng)４.Ｔ-ＢＯＸ的主要業(yè)務(wù)流程模塊一、智能網(wǎng)聯(lián)汽車數(shù)據(jù)架構(gòu)與數(shù)據(jù)采集四智能網(wǎng)聯(lián)汽車Ｔ-ＢＯＸ系統(tǒng)5.Ｔ-ＢＯＸ的功能

T-BOX在整個(gè)車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，通過遠(yuǎn)程無線通信、GPS衛(wèi)星定位、加速度傳感和CAN通信等功能。車提供遠(yuǎn)程通信接口，提供包括