基于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的車輛信息自檢監(jiān)控系統(tǒng)

摘 要 ：針對車輛污染排放及實時車輛監(jiān)控問題，設計了基于物聯(lián)網(wǎng)技術的車輛信息自檢監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)利用 OBD 模擬器，代替真實車輛與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關開發(fā)板連接，模擬汽車狀態(tài)，將采集的數(shù)據(jù)進行收集、上報后相結合，便于隨時監(jiān)控發(fā)動機的運行情況、尾氣處理工作狀態(tài)和燃油情況等。采集的 OBD 數(shù)據(jù)通過 4G 傳輸方式傳送至華為彈性 ECS 云服務器，把數(shù)據(jù)存儲于 SQL Server 服務器中。基于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的車輛自檢信息上報平臺從數(shù)據(jù)庫中調取數(shù)據(jù)，在平臺頁面進行顯示，便于車主更加直觀地了解車輛當前的具體情況，為判斷車輛故障情況以及監(jiān)測尾氣排放量提供重要依據(jù)。

0 引 言

截至2020年6月，全國汽車數(shù)量已達到3.6億輛，其中2.7億輛為乘用車。隨之而來產生了很多問題，如交通事故頻發(fā)和尾氣排放導致嚴重的環(huán)境污染等。為加強車輛的實時狀態(tài)監(jiān)控和信息采集，本文基于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關設計實現(xiàn)了車輛自檢信息上報系統(tǒng)，使用OBD獲取車輛的實時數(shù)據(jù)，并由物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關上傳到平臺，便于監(jiān)測車輛污染排放以及共享汽車實時車輛的檢測情況 [1-3]。

1 系統(tǒng)設計

基于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的車輛信息自檢監(jiān)控系統(tǒng)，利用OBD與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關開發(fā)板連接，獲取汽車的實時數(shù)據(jù)。采集的OBD 數(shù)據(jù)通過4G傳輸方式發(fā)送至云服務器，將數(shù)據(jù)存儲于SQL Server 服務器?；谖锫?lián)網(wǎng)網(wǎng)關的車輛自檢信息上報平臺從數(shù)據(jù)庫調取數(shù)據(jù)，在平臺頁面進行顯示，便于車主更加直觀地了解車輛當前的數(shù)據(jù)，為判斷車輛故障情況以及尾氣排放量提供依據(jù)。車輛信息自檢系統(tǒng)為我國汽車行業(yè)的轉型和發(fā)展提供了良好的思路 [4-6]。 通過4G移動網(wǎng)絡獲取OBD數(shù)據(jù)和定位信息，以TCP協(xié)議方式傳輸至云服務器，Service程序將接收的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關開發(fā)板數(shù)據(jù)存儲于云端SQL Server服務器，借助.net編寫的網(wǎng)站從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)并顯示。系統(tǒng)框架如圖1所示。

基于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的車輛信息自檢監(jiān)控系統(tǒng)各框架功能如下 ： （1）OBD模塊。利用OBD模塊獲取車輛信息，并與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關開發(fā)板連接，獲得汽車的實時數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的處理，便于使用者隨時監(jiān)控發(fā)動機的運行情況、尾氣處理工作狀態(tài)和燃油情況等。 （2）物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關開發(fā)板。網(wǎng)關模塊是系統(tǒng)硬件的組成部分，該模塊可取出OBD真實數(shù)據(jù)，通過4G建立TCP連接，在云服務器端設置TCP監(jiān)聽，將讀取的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。 （3）服務器。服務器系統(tǒng)可從數(shù)據(jù)庫中調取數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)顯示頁面進行動態(tài)顯示。通過身份驗證后進入云服務器，訪問默認服務器IP地址，進入登錄頁面，輸入賬號密碼后可進入數(shù)據(jù)顯示頁面，查看實時車輛數(shù)據(jù) [7-8]。 通過計算機登錄服務器后,車主即可進入系統(tǒng)查看數(shù)據(jù)。系統(tǒng)Web端主要包括以下功能 ： （1）啟動系統(tǒng)； （2）登錄華為云服務器； （3）登錄本地IP地址； （4）訪問車輛信息顯示頁面。Web端系統(tǒng)流程如圖2所示。

在本設計中，服務器持續(xù)接收上傳的TCP數(shù)據(jù)，GPS模塊持續(xù)獲取GPS定位信息，OBD 模塊持續(xù)獲取OBD數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關的任務關系如圖3所示。

2 系統(tǒng)具體實現(xiàn)

數(shù)據(jù)顯示頁面動態(tài)顯示實時數(shù)據(jù)的效果如圖4所示。

車輛在行駛過程中，汽車狀態(tài)(ACC、熄火、點過)和具體數(shù)據(jù)值(發(fā)動機轉速、汽車速度、發(fā)動機冷卻液溫度、燃油系統(tǒng)狀況等)可以列表的形式顯示，如圖5所示

3 結 語雖然我國一直致力于提高車輛工程技術，并且取得了顯著的效果，但與部分歐美國家相比，差距較明顯 [9-10]。OBD技術日趨成熟，設計的車輛信息自檢監(jiān)控系統(tǒng)可以檢測相關車輛元器件是否正常工作，通過計算得到正常行駛過程中車輛尾氣的排放量 [11-13]。同時，該系統(tǒng)還能監(jiān)測車輛當前情況，如是否存在故障、故障原因等。該系統(tǒng)對于保障車主人身、財產安全具有較好的效果，更對環(huán)境保護具有重要意義 [14-15]。

審核編輯 ：李倩