基于物联网和CAN协议的农机远程数据采集系统设计
这是一篇关于农业机械化,OBD,物联网,CAN协议的论文, 主要内容为农业机械是农业生产中至关重要的部分,合理使用和优化农机设备能够提高农业生产效率,提高农业作物产量。农业机械作业时间集中,工作环境恶劣,对维修的时效性有很高的要求,目前专业从事的农机维修工很少,从维修站到故障农机位置检测故障,再返回维修站站取元器件更换,过程长,浪费时间和人力。针对该问题,本文设计了基于物联网的车载终端和远程监控系统,可以从农机设备的OBD端口收集和处理农机运行数据,使用定位芯片获取农机位置信息,将这些信息通过物联网和数据库技术将数据保存到云端,并实现通过Web端和手机端实时查看。研究内容包括:通过查阅相关协议、研究现状和功能需求,选用STM32F103ZE作为主控芯片,选用TJA1050芯片作为CAN收发器,通讯芯片选择了SIM800C,卫星定位芯片采用了S1216F8。并根据芯片使用手册等相关资料,确定了硬件设计方案,完成了下位机的主控芯片、通讯芯片、卫星定位芯片的电源、稳压、串口通讯和复位等电路设计并开发了电路板,完成了下位机硬件制作,并通过花生壳域名工具验证了下位机的网络性能。开发了下位机软件程序,编写了基于C语言的下位机程序代码,主要包括主函数部分、定位程序、CAN通讯和网络部分等,实现车辆运行数据的收发和卫星定位信息的获取,并将数据通过GPRS芯片上传至云服务器。通过对协议分析,对有效的数据进行了筛选和校验,减少流量占用,确保数据准确可靠。单片机程序的设计在K eil u Vision5环境下完成,并通过ST-Link进行了仿真和调试。在运行Linux系统的服务器上,Intelli J IDEA集成开发环境中,使用Java语言开发了服务端程序,实现农机运行数据管理。数据库软件为My SQL,针对设计所需的功能和数据量,My SQL相较SQL Server和Access有明显的优势,服务端的程序主要有数据接收、通信和参数传递等部分。在VS code环境下开发了VUE2.0框架下的Web端的程序,实现了对各类用户的管理和信息提供,农机用户可以通过Web端对农机进行数据监控和地图查看,农机公司用户可以管理农技站和用户信息,农技站可以管理本区域农机信息。在Intelli J IDEA环境下开发了Android系统的手机端APP,以实现移动端访问和查看农机信息。同时还设计了基于卫星定位技术和平面坐标点集凸包轮廓的作业面积自动统计算法,在服务端通过程序实现了作业面积的自动统计。在拖拉机和收割机上安装相关硬件对整体设计进行了实验测试,验证了下位机硬件、软件、服务端、Web端的性能,测试了数据收发的准确性,在不同环境下测试了面积统计算法的测量精度,结果表明,各部分性能符合设计需求,面积自动统计算法在定位信号良好的区域误差为3.3%,整体功能可靠。本研究能够自动获取农机各类信息,提高农机使用效率和安全性,实现对农机的远程定位、数据流收集和作业面积自动统计,方便了用户和农机维修人员,并且形成农业大数据,可以为后续农机优化配备和政府农机补贴发放等提供参考。
基于OBD的车辆状态监测与驾驶行为评价方法研究
这是一篇关于车辆监测,OBD,驾驶行为评价,综合评价法的论文, 主要内容为汽车的普及应用在创造巨大价值的同时,也带来了许多问题与挑战,因此需要加强对车辆的监管。汽车车载在线故障诊断系统(OBD)标准的统一与强制搭载,拉近了远程设备与车辆电子控制单元(ECU)之间的距离,为车辆的监测提供了一种便捷实现方式。本文通过搭建基于OBD系统的软件服务平台,采集车辆运行数据并进一步处理分析,实现了对车辆的状态监测和驾驶行为评价。(1)基于OBD的数据采集装置开发。本文通过设计开发基于OBD系统的数据采集装置,实现了车辆数据的远程采集。首先,基于OBD系统采集车辆ECU数据(包括定制访问数据流和故障码信息),基于定位模块和陀螺仪模块采集车辆的定位和加速度信息;然后,采集装置微控制单元(MCU)将所有数据处理并打包;最后,利用通讯模块将数据传输至指定云端服务器,所有数据存放于服务器中,为后续车辆远程监测打下数据基础。(2)车辆监测数据的解析计算与验证。针对采集所得数据,基于各自模块协议标准进行解析处理,实现车辆状态监测。数据处理包含两个方面,根据OBD标准应用层协议将OBD系统数据流和故障码解析为用户直接可读信息,根据定位模块和陀螺仪模块数据手册对定位和加速度信息进行解析,实现车辆状态的远程监测;在云服务器端对解析数据进行计算,基于空燃比计算出车辆燃油消耗量,实现车辆油耗信息的远程监测。(3)驾驶行为评价方法研究。针对行车过程中产生的数据信息,识别驾驶操作行为,分析驾驶行为影响车辆行驶的典型特征,确定驾驶行为评价指标,从行车安全、经济节能、驾驶经验和车辆状态四个角度出发,建立驾驶行为评价模型;基于综合评价法,通过结合层次分析法和反熵法,考虑最小鉴别信息,对驾驶行为评价模型各指标赋予权重;根据超速程度和急性驾驶行为程度对各指标权重进行修正,最终得出驾驶行为量化评价结果。(4)车辆监测软件系统的搭建。针对车辆监测和数据管理需求,基于Spring MVC框架设计了车辆监测服务软件系统,实现了数据的可视化和后台管理。系统包含手机APP和Web网页两个模块,可以实现车辆体检、车辆追踪、驾驶评测以及人员组织架构管理等多种功能。
在用柴油车OBD远程监控排放平台设计
这是一篇关于OBD,远程监控,无线通信,web的论文, 主要内容为近年来,随着国民经济以及国民生活质量的提高,我国机动车保有量不断提高,从2012年的1.2亿辆增长到2019年的2.6亿辆。由汽车产业迅速发展而带来的环境污染成为了大难题。为此,我国发布了国六标准,不仅提出了更加严格的汽车尾气排放标准,还首次将远程排放管理车载终端(远程OBD)的要求应用到国家标准。因此远程监控系统的搭建,为环保部门对车辆的远程信息化监管提供了技术支持。本文提出了一种在用柴油车OBD远程监控排放系统,实现了对柴油车的实时监控以及信息化管理。系统系统主要包括车载OBD终端以及远程监控平台两个部分。车载终端基于Keil5开发环境,使用C语言进行开发,使用Free RTOS操作系统以满足系统高实时性的要求。系统选用STM32F105RCT6作为主控芯片,通过CAN(Controller Area Network控制器域网)数据采集模块获取车辆状态数据、尾气后处理相关数据,通过SIM7600采集位置信息,最后通过TCP/IP协议将数据上传至远程监控平台。远程监控平台采用B/S架构,前端使用VUE+Element UI,服务器端采用Spring Boot+Mybatis框架进行搭建。针对系统不同数据的特点,采用多种数据库以提高系统性能,其中Redis作系统缓存,My SQL存储系统数据,Mongo DB存储实时数据,并采用Elastic Search检索历史数据。针对监控页面数据实时刷新的要求,采用Web Socket协议向前端推送数据。本系统实现对多源数据的接收、储存、展示等功能,以便于环保部门的监管。最后,通过模拟试验和实车测试,对数据采集以及远程监控平台的各模块功能进行验证,结果表明:车辆数据采集正常,定位信息准确,信息传输可靠,监控平台各模块功能正常。系统可以实现对车辆的实时监控、管理等功能。
基于物联网和CAN协议的农机远程数据采集系统设计
这是一篇关于农业机械化,OBD,物联网,CAN协议的论文, 主要内容为农业机械是农业生产中至关重要的部分,合理使用和优化农机设备能够提高农业生产效率,提高农业作物产量。农业机械作业时间集中,工作环境恶劣,对维修的时效性有很高的要求,目前专业从事的农机维修工很少,从维修站到故障农机位置检测故障,再返回维修站站取元器件更换,过程长,浪费时间和人力。针对该问题,本文设计了基于物联网的车载终端和远程监控系统,可以从农机设备的OBD端口收集和处理农机运行数据,使用定位芯片获取农机位置信息,将这些信息通过物联网和数据库技术将数据保存到云端,并实现通过Web端和手机端实时查看。研究内容包括:通过查阅相关协议、研究现状和功能需求,选用STM32F103ZE作为主控芯片,选用TJA1050芯片作为CAN收发器,通讯芯片选择了SIM800C,卫星定位芯片采用了S1216F8。并根据芯片使用手册等相关资料,确定了硬件设计方案,完成了下位机的主控芯片、通讯芯片、卫星定位芯片的电源、稳压、串口通讯和复位等电路设计并开发了电路板,完成了下位机硬件制作,并通过花生壳域名工具验证了下位机的网络性能。开发了下位机软件程序,编写了基于C语言的下位机程序代码,主要包括主函数部分、定位程序、CAN通讯和网络部分等,实现车辆运行数据的收发和卫星定位信息的获取,并将数据通过GPRS芯片上传至云服务器。通过对协议分析,对有效的数据进行了筛选和校验,减少流量占用,确保数据准确可靠。单片机程序的设计在K eil u Vision5环境下完成,并通过ST-Link进行了仿真和调试。在运行Linux系统的服务器上,Intelli J IDEA集成开发环境中,使用Java语言开发了服务端程序,实现农机运行数据管理。数据库软件为My SQL,针对设计所需的功能和数据量,My SQL相较SQL Server和Access有明显的优势,服务端的程序主要有数据接收、通信和参数传递等部分。在VS code环境下开发了VUE2.0框架下的Web端的程序,实现了对各类用户的管理和信息提供,农机用户可以通过Web端对农机进行数据监控和地图查看,农机公司用户可以管理农技站和用户信息,农技站可以管理本区域农机信息。在Intelli J IDEA环境下开发了Android系统的手机端APP,以实现移动端访问和查看农机信息。同时还设计了基于卫星定位技术和平面坐标点集凸包轮廓的作业面积自动统计算法,在服务端通过程序实现了作业面积的自动统计。在拖拉机和收割机上安装相关硬件对整体设计进行了实验测试,验证了下位机硬件、软件、服务端、Web端的性能,测试了数据收发的准确性,在不同环境下测试了面积统计算法的测量精度,结果表明,各部分性能符合设计需求,面积自动统计算法在定位信号良好的区域误差为3.3%,整体功能可靠。本研究能够自动获取农机各类信息,提高农机使用效率和安全性,实现对农机的远程定位、数据流收集和作业面积自动统计,方便了用户和农机维修人员,并且形成农业大数据,可以为后续农机优化配备和政府农机补贴发放等提供参考。
基于OBD的车辆状态监测与驾驶行为评价方法研究
这是一篇关于车辆监测,OBD,驾驶行为评价,综合评价法的论文, 主要内容为汽车的普及应用在创造巨大价值的同时,也带来了许多问题与挑战,因此需要加强对车辆的监管。汽车车载在线故障诊断系统(OBD)标准的统一与强制搭载,拉近了远程设备与车辆电子控制单元(ECU)之间的距离,为车辆的监测提供了一种便捷实现方式。本文通过搭建基于OBD系统的软件服务平台,采集车辆运行数据并进一步处理分析,实现了对车辆的状态监测和驾驶行为评价。(1)基于OBD的数据采集装置开发。本文通过设计开发基于OBD系统的数据采集装置,实现了车辆数据的远程采集。首先,基于OBD系统采集车辆ECU数据(包括定制访问数据流和故障码信息),基于定位模块和陀螺仪模块采集车辆的定位和加速度信息;然后,采集装置微控制单元(MCU)将所有数据处理并打包;最后,利用通讯模块将数据传输至指定云端服务器,所有数据存放于服务器中,为后续车辆远程监测打下数据基础。(2)车辆监测数据的解析计算与验证。针对采集所得数据,基于各自模块协议标准进行解析处理,实现车辆状态监测。数据处理包含两个方面,根据OBD标准应用层协议将OBD系统数据流和故障码解析为用户直接可读信息,根据定位模块和陀螺仪模块数据手册对定位和加速度信息进行解析,实现车辆状态的远程监测;在云服务器端对解析数据进行计算,基于空燃比计算出车辆燃油消耗量,实现车辆油耗信息的远程监测。(3)驾驶行为评价方法研究。针对行车过程中产生的数据信息,识别驾驶操作行为,分析驾驶行为影响车辆行驶的典型特征,确定驾驶行为评价指标,从行车安全、经济节能、驾驶经验和车辆状态四个角度出发,建立驾驶行为评价模型;基于综合评价法,通过结合层次分析法和反熵法,考虑最小鉴别信息,对驾驶行为评价模型各指标赋予权重;根据超速程度和急性驾驶行为程度对各指标权重进行修正,最终得出驾驶行为量化评价结果。(4)车辆监测软件系统的搭建。针对车辆监测和数据管理需求,基于Spring MVC框架设计了车辆监测服务软件系统,实现了数据的可视化和后台管理。系统包含手机APP和Web网页两个模块,可以实现车辆体检、车辆追踪、驾驶评测以及人员组织架构管理等多种功能。
基于物联网和CAN协议的农机远程数据采集系统设计
这是一篇关于农业机械化,OBD,物联网,CAN协议的论文, 主要内容为农业机械是农业生产中至关重要的部分,合理使用和优化农机设备能够提高农业生产效率,提高农业作物产量。农业机械作业时间集中,工作环境恶劣,对维修的时效性有很高的要求,目前专业从事的农机维修工很少,从维修站到故障农机位置检测故障,再返回维修站站取元器件更换,过程长,浪费时间和人力。针对该问题,本文设计了基于物联网的车载终端和远程监控系统,可以从农机设备的OBD端口收集和处理农机运行数据,使用定位芯片获取农机位置信息,将这些信息通过物联网和数据库技术将数据保存到云端,并实现通过Web端和手机端实时查看。研究内容包括:通过查阅相关协议、研究现状和功能需求,选用STM32F103ZE作为主控芯片,选用TJA1050芯片作为CAN收发器,通讯芯片选择了SIM800C,卫星定位芯片采用了S1216F8。并根据芯片使用手册等相关资料,确定了硬件设计方案,完成了下位机的主控芯片、通讯芯片、卫星定位芯片的电源、稳压、串口通讯和复位等电路设计并开发了电路板,完成了下位机硬件制作,并通过花生壳域名工具验证了下位机的网络性能。开发了下位机软件程序,编写了基于C语言的下位机程序代码,主要包括主函数部分、定位程序、CAN通讯和网络部分等,实现车辆运行数据的收发和卫星定位信息的获取,并将数据通过GPRS芯片上传至云服务器。通过对协议分析,对有效的数据进行了筛选和校验,减少流量占用,确保数据准确可靠。单片机程序的设计在K eil u Vision5环境下完成,并通过ST-Link进行了仿真和调试。在运行Linux系统的服务器上,Intelli J IDEA集成开发环境中,使用Java语言开发了服务端程序,实现农机运行数据管理。数据库软件为My SQL,针对设计所需的功能和数据量,My SQL相较SQL Server和Access有明显的优势,服务端的程序主要有数据接收、通信和参数传递等部分。在VS code环境下开发了VUE2.0框架下的Web端的程序,实现了对各类用户的管理和信息提供,农机用户可以通过Web端对农机进行数据监控和地图查看,农机公司用户可以管理农技站和用户信息,农技站可以管理本区域农机信息。在Intelli J IDEA环境下开发了Android系统的手机端APP,以实现移动端访问和查看农机信息。同时还设计了基于卫星定位技术和平面坐标点集凸包轮廓的作业面积自动统计算法,在服务端通过程序实现了作业面积的自动统计。在拖拉机和收割机上安装相关硬件对整体设计进行了实验测试,验证了下位机硬件、软件、服务端、Web端的性能,测试了数据收发的准确性,在不同环境下测试了面积统计算法的测量精度,结果表明,各部分性能符合设计需求,面积自动统计算法在定位信号良好的区域误差为3.3%,整体功能可靠。本研究能够自动获取农机各类信息,提高农机使用效率和安全性,实现对农机的远程定位、数据流收集和作业面积自动统计,方便了用户和农机维修人员,并且形成农业大数据,可以为后续农机优化配备和政府农机补贴发放等提供参考。
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