基于CDMA网络的车联网管理平台的设计与实现
这是一篇关于车联网,OTA技术,号码管理,SSH框架,WebService的论文, 主要内容为车联网管理平台是中国电信车联网系统中的中枢管理平台,本文的主要工作是对该平台的空中服务功能和统计管理功能进行设计实现。 在互联网、计算机等信息技术飞速发展的今天,在汽车这一传统行业,由于驾驶员、道路环境等各种主客观因素而导致的交通事故依然频频发生。近年来物联网技术的飞速发展也衍生出了车联网系统,因此,汽车联网、汽车智能化已经成为了各国解决交通问题的首选途径。本系统平台来源于中国电信的实际项目,通过该系统可以实现对联网车辆的管理统计,有助于提高交通安全和优化道路资源配置。 本文对车联网管理平台的需求进行了调研及分析,选用中国电信CDMA网络,利用OTA技术、散列密钥和MAC加密算法,设计了车联网管理平台与车载终端的空中服务模式和相关业务流程,定义了空中服务的OTA报文格式及相关接口规范。平台采用SSH框架和WebService技术,实现了以空中服务功能和统计管理功能为主体、兼容第三方业务平台的车联网控制管理中枢平台。本平台可以满足对车载终端的号码资源管理、对车联网系统的统计分析和监控,满足中国电信集团的系统需求,通过了相关联网测试,为中国电信后续的车联网系统布局奠定了坚实的基础。
基于微服务的车联网车辆数据采集与分发系统
这是一篇关于车联网,微服务架构,微服务监控,Kafka,Cassandra的论文, 主要内容为车联网业务除传统的车载信息服务,比如安全保障、远程控制和语音导航等功能,还包括不断创新的服务,比如车队管理、驾驶行为分析、车辆鉴定评估等基于大数据分析的业务。车辆数据的采集与分发是所有这些业务的基石。随着车辆日益增多,需要采集的车辆数据的种类不断增加,车辆数据以亿级数量增加,亟待解决车辆数据采集与存储的性能、按业务服务类型管理采集及分发任务等问题。针对上述问题,本文以国内占领先地位的某车联网信息服务公司的实际项目为背景,在对微服务架构、微服务监控、Kafka消息中间件等相关技术进行分析研究的基础上,设计并实现了一个基于微服务的车辆数据采集与分发系统(以下简称VDCDS系统)。该系统的核心功能包括基于Kafka的车辆数据采集及分发、基于Cassandra的车辆数据存储、基于Spring Cloud Sleuth的任务服务监测等。测试情况表明,该系统是可行和有效的。本文的工作要点如下:1)基于Kafka的车辆数据采集与分发。车联网的车辆数据采集需支持数以千计的数据类型和诸如SOAP、REST、JMS等多种传输协议,采集后的车辆数据需根据业务类型分发给多个下游业务系统。本文提出了一种基于微服务的车辆数据采集与分发任务管理方案,采用Spring Cloud和Kafka框架实现了该方案。测试情况表明,VDCDS系统能够支持百万车辆每秒10万条近50MB车辆数据的采集。2)基于Cassandra的车辆数据存储。车联网的车辆数据存储需支持百万活跃车辆早晚高峰时高并发量的数据上传和以亿级增加的车辆数据数量,支持按照车辆、时间和业务类型的秒级数据查询。本文设计并实现了一个基于Cassandra的分布式车辆数据存储模块。测试情况表明,VDCDS系统可支持每秒10万级的混合读写场景,写入和读取的延迟99.9%情况下都在300毫秒以内。3)基于Spring Cloud Sleuth的服务监测。车辆数据采集、分发和存储服务需支持高可用,需监测服务请求的生命周期时长。本文采用Spring Cloud Sleuth和Zipkin等开源框架设计并实现了服务监测功能。测试情况表明,当服务监测的采样率设置为0.1时,服务的吞吐量约降低0.5%,响应的延迟约增加1%。VDCDS系统可应用在所有需要使用车辆数据的车联网业务中。例如支持车队管理的历史轨迹等基于车辆位置数据的服务;支持驾驶行为分析等基于车辆点/熄火和速度数据的服务;支持车辆鉴定和评估等基于车辆故障诊断和碰撞数据的服务。VDCDS系统的设计和构建能够增强车联网平台各个系统内聚性的同时,保持各个系统之间的松散耦合,从而可以降低各个系统开展新业务功能及维护的成本,增强整个车联网平台的健壮性和可用性。
基于车辆管理服务平台的信息可视化设计
这是一篇关于信息可视化,信息设计,用户体验,车联网的论文, 主要内容为随着互联网+的不断发展,我们已经步入信息爆炸的时代,移动互联的普及使得产生的数据越来越多,在让用户越加清楚的同时,无效数据,垃圾数据甚至是错误数据也层出不穷。这些数据,因为不同的用户群,不同的场景对信息的需求维度不同,所以相应的可视化方式也不尽相同。因此在大数据时代,如何通过设计引导信息,让信息以更友好的方式展现给用户值得我们思考。目前能源已成为我国可持续发展的重大问题,大气污染严重、CO2减排和PM2.5治理是目前需要迫切解决的需求。电动汽车的普及使用是交通领域节能减排有效途径之一;以电动汽车为主的新能源汽车是“中国制造2025”十大重点推动项目之一。其中车联网的发展,在车辆管理服务平台上产生了海量的数据信息,而其信息的终端用户又涵盖了政府端,车企端,用户端,运营人员诸多用户群,使用场景也不尽相同。如何将其中蕴含的巨大量级信息高效准确的传达给不同的用户终端,如何基于用户需求对信息进行合适的可视化设计,提高用户在获取信息时的体验和主观满意度是本文的主要研究问题。因此本研究先首先了解了信息可视化的基本理念和国内外现状,同时以某车辆管理服务平台为例进行了现状分析,深入发掘不同用户终端的信息需求。在信息可视化设计的基本理论的指导下,结合使用人群、系统功能的特殊性提出了在用户体验层面的设计目标和原则;最后,在以上研究结论的指导下,以某新能源车辆管理服务平台的政府端和用户端为例分别进行了数字大屏和新能源车辆租赁的移动端app的设计实现。
面向车联网的车辆监控与分析平台的设计与实现
这是一篇关于车联网,车辆监控,高并发,分布式,DBSCAN的论文, 主要内容为在国家政策的大力支持和引导下,我国新能源汽车产业飞速发展。伴随着新能源汽车保有量的不断增加,由于技术不完善导致的产品质量问题逐渐暴露,事故率明显升高,给人们的安全出行带来了挑战。为了加强新能源汽车应用推广和安全监管,促进技术发展,国家要求企业建立完善针对新能源汽车的远程监控平台,实时监控车辆运行情况。然而面对日益增长的终端数量和数据量,传统车辆监控平台架构设计在性能、时延和可靠性上难以满足现存需求,对于数据利用仍停留在基本统计分析上。本文通过研究现有监控平台优缺点,结合主流技术发展趋势,采用“车载终端+分布式集群+浏览器”的模式,设计了一套车辆监控与分析平台,实现了数据采集、高并发接入、并行存储和数据挖掘一体化智能处理。本文主要工作内容如下:(1)设计并实现车辆数据采集系统。系统采用C/S架构设计,基于车载终端设备实时采集CAN总线数据、GPS定位数据和摄像头数据;围绕同步阻塞IO导致的并发接入难题,使用Netty框架开发车辆数据接入服务,基于Reactor通信模型完成数据传输,保证系统的并发接入能力;采用心跳机制检测终端连接状态,及时丢弃不必要的连接,有效提高系统资源利用率;通过设计合理编解码方法解决网络传输过程中的粘包、半包问题,为后续车辆监控和分析提供准确的数据基础;使用Nginx搭建流媒体服务器,采用H.264标准对原始视频数据进行编码,并且基于RTMP协议进行网络传输,实现实时视频监控功能。(2)设计并实现数据缓冲入库系统。经过对比分析主流消息中间件优缺点,选定使用Zookeeper+Kafka分布式集群缓冲海量数据压力,并通过合理配置解决Kafka消息积压问题,实现了系统解耦和数据高效转发。系统采用Websocket完成数据实时推送,通过Storm实现数据实时计算和并行存储。(3)设计并实现车辆远程监控Web平台。平台以SOA架构思想对后台服务接口进行设计,基于SSM框架实现车辆数据监控、实时定位、历史轨迹回放、视频监控、系统管理和数据分析等功能。此外,平台在用户界面上做了大量优化工作,采用HTML5和Bootstrap构建一个对PC端、手机端同样有着友好交互界面的响应式Web页面,使用Echarts框架对统计数据图表进行可视化。(4)基于DBSCAN算法对于原始数据进行聚类分析。原始数据只有在经过数据分析才能发现真正的价值,利用数据统计方法和数据挖掘技术探索数据背后的深层次规律。本平台除了提供常规的数据统计功能外,还集成数据挖掘功能。引入优化的DBSCAN算法对车辆GPS定位数据进行深度挖掘,通过聚类分析城市道路的行车热点区域,助力城市交通管理和道路规划等工作,为改善交通运行状态提供帮助。最后,通过实车测试和模拟测试,对平台各个功能模块进行了完备的测试验证。测试结果表明,本文设计的车辆远程监控系统与分析平台具备准确性、稳定性和易用性。
车联网密钥管理系统设计与实现
这是一篇关于车联网,AUTOSAR,密钥管理,密钥服务,非对称白盒算法的论文, 主要内容为随着汽车电子、信息技术和网络的快速发展,由于网络的开放性,导致出现在互联网等领域的传统信息安全问题渐渐对联网汽车带来威胁,严重的阻碍了传统汽车向智能网联化方向发展。一个安全的密钥管理系统对车联网络的车辆身份标识、车间通信、车内敏感数据保存等功能至关重要。车联网络对于密钥管理系统的需求随之产生。本文在研究了传统密钥管理系统与车联网络软硬件环境之后,提出了适用于车联网络的密钥管理系统,与传统密钥管理系统相比,本系统增加了车机终端密钥管理模块和多任务处理机制。本文中所实现的系统为整个车联网络提供基层密钥管理的服务。论文的工作主要有以下几点:(1)实现了以AUTOSAR软件架构、GP卡规范和PKI公钥基础设施规范为参照的密钥管理系统,该系统将车联网络中的车机、ECU等模块与后台应用服务器、密码机结合在一起,向车机端应用提供密钥管理的功能。(2)分析了白盒密码技术在车联网络中的应用,分析了白盒密码技术对密钥安全性的提升,给出了几种非对称加密算法的白盒实现方式,并介绍非对称白盒在车联网络中实际使用场景及方式。
基于Spring Boot与OBD的车辆故障诊断网络系统的开发设计
这是一篇关于故障诊断,OBD,Spring Boot框架,车联网的论文, 主要内容为根据有关数据显示,2015年中国汽车后市场规模已达8000亿元,2016年则高达9330亿元,2017年汽车后市场“万亿”规模初步形成。与此同时,随着互联网大数据时代的到来,汽车后市场互联网用户数量激增,除了越来越多的人尝试新的线上汽车维修保养活动外,汽车也逐渐成为新的移动信息终端,车联网的发展方兴未艾,采用更为先进的车联网应用系统对汽车进行在线监控与故障诊断逐渐成为汽车后市场的潮流。基于上述的背景,本文提出了一种基于Spring Boot与OBD(On-Board Diagnosis,车载诊断系统)结合的车载故障诊断网络系统。系统的核心功能由OBD数据采集上传和Web服务构成。OBD数据通过终端的蓝牙模块或CAN总线从车辆内部的ECU采集,并上传至远程服务器,同时使用数据库存储,并对系统采集到的OBD数据通过主成分分析的思想进行建模分析。将Spring Boot框架应用于本车载故障诊断网络系统中,不仅能简化开发流程,还能加快OBD数据等数据的传输,为诊断带来更多便利。由于Spring Boot是优秀的微服务框架,将其与OBD模块联合应用于车辆故障诊断网络系统,将为车联网系统与Web开发和云计算等新兴前沿技术的结合创造良好条件。论文首先根据车联网系统、OBD技术、汽车故障诊断的发展现状和发展前景,结合当前互联网的发展趋势,说明了将新兴的Spring Boot技术与OBD结合并应用于车载故障诊断系统的必要性。其次,本文介绍了OBD-II数据采集使用到的诊断协议和诊断模式,确定了需要分析的12个OBD数据变量,并在车辆的故障诊断方面利用主成分分析的思想进行建模。再次,对系统整体进行了需求分析,并对系统的软件设计、数据库设计、以及安全性设计等方面进行了详细的介绍。对系统中的核心模块,包括车辆信息管理模块、车辆数据管理模块、车辆监控信息模块等五个模块进行了开发与实现。在对系统每个模块下的具体功能开发过程中,不仅使用了用例描述和用例图等方式对系统的业务功能建立模型,在实际开发部分还给出了时序图与部分代码和实现结果图。此外,Web平台还采用的软件架构包括:Nginx反向代理实现负载均衡,Memcached的分布式缓存技术,以及MD5和DES算法对系统的登录模块进行加密。最后,将系统部署至云服务器运行的同时采用了Jmeter工具对系统进行了压力和性能测试,各项指标表明系统总体性能良好。通过在系统测试中获取的行车数据以及利用OBD模拟器测试时产生的大量数据,应用于已建好的主成分模型进行验证。从线性相关关系等若干评估指标的分析中,得到了较为理想的结果,提取了主成分,证明了该车载故障诊断网络系统的可行性与可靠性。
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