车辆安全的实时远程监测装置、服务器及其系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种车辆安全的实时远程监测系统，包括：监控平台；服务器，其连接所述监控平台，其中：所述服务器配置有心跳同步模块；至少一台监测装置，其配置有：第一类信息采集模块和第二类信息采集模块，其中：第一类信息采集模块通过TD-LTE通信信道连接服务器，第二类信息采集模块通过UDP/TCP通信信道连接服务器；心跳同步模块，其连接服务器。本实用新型提供的车辆安全的实时远程监测系统，通过将车辆中采集的数据分类为安全数据和非安全数据并分别通过专属信道和非专属信道进行通信，能够提高通信效率，从而使得监控平台能够实时监控每辆域内车辆。
【专利说明】车辆安全的实时远程监测装置、服务器及其系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于车联网的通信系统，特别涉及一种车辆安全的实时远程监测装置、服务器及其系。
【背景技术】
[0002]随着交通行业的快速发展，一些网络化、智能化、模块化的先进产品开始在车辆中得到应用，随着车辆的逐步增多，如何在幅员辽阔的地域环境下实现对车辆的实时远程监控，如何合理高效的加强运营调度，如何准确地掌握每辆车具体的位置等一系列问题已成为现目前急需解决的问题。
[0003]随后发展起来的车联网是由车辆位置、速度和路线等信息构成的巨大交互网络。通过GPS、RFID、传感器、摄像头图像处理等装置，车辆可以完成自身环境和状态信息的采集。车联网是以车辆为基本信息单元，通过传感器技术、信息采集技术、接入技术、传输技术、组网技术于一体，将行人、车辆、路边设施等道路实体与交通管理网络、移动网络与后备网络连接；服务于车辆安全、交通控制、信息服务、用户网络接入等应用；旨在改善交通状况、提高出行效率、拓展信息交互形式的智能综合网络体系。车联网具有广泛性、移动性和智能性三个特点。车联网就其本质而言是一种特殊的网络，广泛性指车联网所定义的车辆是广义的概念，包括飞机、船舶、铁路等交通工具。除了车辆外，车联网还包括路边设施、车载传感器、数据服务器等相关设施。对于不同通信设备与入网方式，车联网都提供相应的接口。移动性是车 联网的根本特性，车辆的不断运动使得车联网的拓扑结构复杂、动态性高。车联网能为任何地点用户提供一个或多个接口以满足用户接入因特网通信需求，实现车辆与车联网服务器进行实时数据服务(如提供路况信息，基于位置信息的地图下载服务等)。智能性指的是车联网能够主动通过各种传感器，实时获取车辆和路况信息并作出相应反应，而不是被动的收集?目息，等待?目息被处理。
[0004]当今车联网系统发展主要通过传感器技术、无线传输技术、海量数据处理技术、数据整合技术相辅相成配合实现。随着车联网的通信系统面临系统功能集成化、数据海量化、高传输速率等特性的发展，以及车载终端集成车辆仪表台电子设备，如硬盘播放、收音机等，数据采集也会面临多路视频输出要求，因此大数据的实时传输提出了更高的标准和要求。然而，现有的车联网通信系统的带宽对实时传输大数据存在瓶颈。3G网络带宽并不能满足未来对图像和流媒体的传输需求，而TD-LTE网络和DSRC (专用短程通信)的自主网技术等也还没有完全实现技术突破。
[0005]因此，针对传统的车联网的通信系统，有必要提出一种高效的实时远程监测系统，以解决现有的车联网通信系统因产生的数据量巨大而无法实时监控每台车辆的技术问题。
实用新型内容
[0006]本实用新型的目的旨在提供一种高效的车辆安全的实时远程监测系统，以解决现有的车联网通信系统因产生的数据量巨大而无法实时监控每台车辆的技术问题。[0007]—方面，本实用新型提供一种车辆安全的实时远程监测系统，包括:监控平台；月艮务器，其连接监控平台，其中:服务器配置有心跳同步模块；至少一台监测装置，其配置有:第一类信息采集模块和第二类信息采集模块，其中:第一类信息采集模块通过TD-LTE通信信道连接服务器，第二类信息采集模块通过UDP/TCP通信信道连接服务器；心跳同步模块，其连接服务器。
[0008]另一方面，本实用新型提供一种车辆安全的实时远程监测装置，包括:第一类信息采集模块，其通过TD-LTE通信信道连接服务器；第二类信息采集模块，其通过UDP/TCP通信信道连接服务器。
[0009]还一方面，本实用新型提供一种车辆安全的实时远程监测服务器，包括:数据控制模块，其通过TD-LTE通信信道连接车辆内配置的第一类信息采集模块，并且通过UDP/TCP通信信道连接车辆内配置的第二类信息采集模块；数据处理模块，其分别连接数据控制模块和监控平台；心跳同步模块，其分别连接数据控制模块和数据处理模块。
[0010]本实用新型提供的车辆安全的实时远程监测装置、服务器及其系，通过将车辆中采集的数据分类为安全数据和非安全数据并分别通过专属信道和非专属信道进行通信，能够提高通信效率，从而使得监控平台能够实时监控每辆域内车辆。
[0011]本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1示出了根据本实用新型一实施方式的车辆安全的实时远程监测系统的结构示意图；
[0013]图2示出了根据本实用新型一实施方式的车辆安全的实时远程监测系统的模块示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
[0015]本【技术领域】技术人员可以理解的是，本实用新型中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或系统上装载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的相关功能。例如，改进后的64位处理器的计算机硬件系统可以装载在32位处理器时代设计的windows XP软件操作系统来实现该64位处理器的相关功能。因此，可以理解的是，本实用新型的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。
[0016]本【技术领域】技术人员可以理解的是，本实用新型中提到的相关模块是用于执行本申请中所述操作、方法、流程中的步骤、措施、方案中的一项或多项的硬件设备。所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。
[0017]本【技术领域】技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0018]本【技术领域】技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0019]图1示出了根据本实用新型一实施方式的车辆安全的实时远程监测系统的结构示意图。如图1所示，本实用新型提供一种车辆安全的实时远程监测系统，包括:监控平台；服务器，其连接监控平台，其中:服务器配置有心跳同步模块；至少一台监测装置，其配置有:第一类信息采集模块和第二类信息采集模块，其中:第一类信息采集模块通过TD-LTE通信信道连接服务器，第二类信息采集模块通过UDP/TCP通信信道连接服务器；心跳同步模块，其连接服务器。监测装置可以配置在车辆中，以采集车辆中的安全信息和非安全信息。安全信息是与车辆行驶和正常运转有关的信息；除了安全信息以外的信息是非安全信息，例如，车主使用的多媒体设备等。
[0020]进一步地，第一类信息采集模块，用于采集安全类型的信息，包括:CAN总线和依次连接CAN总线的碰撞检测单元、车辆稳定单元、燃油检测单元、胎压检测单元、电路检测单元和油路检测单元。碰撞检测单元可以在车辆发生碰撞时第一时间反馈信息到CAN总线，以实现碰撞自动报警功能。车辆稳定单元可以包括ABS、EBD等增加行驶安全性的电子稳定装置，可以自动的限制车辆行驶在安全范围内。燃油和胎压检测单元可以即时的反馈车辆续航里程，同时时刻检测胎压的非正常变化，防止保胎。电路和油路检测单元可以监控汽车发动机的供电和供油状况，防止突发的断电，锁死方向盘引发的一系列后果。
[0021]进一步地，第二类信息采集模块，用于采集非安全类型的信息，包括如下之一:多媒体单元、自动恒温空调、氛围灯控制单元、自动大灯控制单元。多媒体单元保障旨在提高车辆驾驶的舒适性，解决长时间驾车行驶产生的疲倦感。同时更加人性化，提供更加舒适的人机交互。
[0022]安全相关数据经传感器采集，通过CAN总线发送到通信模块，经由TD-LTE发送至数据控制模块，采用这种方式的目的是信道稳定，对数据采集的及时稳定有很大帮助。另一方面，非安全相关数据由于其数据不涉及行车安全，所以通过TCP/UDP的方式发送，可以降低TD-LTE的负荷。数据控制在收到消息后，进行分类划分，将消息按安全等级由高到底的顺序发送到自身消息栈。
[0023]图2示出了根据本实用新型一实施方式的车辆安全的实时远程监测系统的模块示意图。如图2所示，服务器包括:数据控制模块，其通过TD-LTE通信信道连接第一类信息采集模块，并且通过UDP/TCP通信信道连接第二类信息采集模块；数据处理模块，其连接在数据控制模块和监控平台之间；其中:心跳同步模块分别连接数据控制模块和数据处理模块。
[0024]进一步地，数据控制模块进一步包括:线程池管理单元。
[0025]数据控制模块每隔设定时间段，分别从第一类信息采集模块和第二类信息采集模块获取安全信息和非安全信息并生成待发送队列；随后，将待发送队列中的安全信息和非安全信息分发至数据处理模块进行处理。例如，数据控制从第一类信息采集模块和第二类信息采集模块接收信息，按照安全级别对小心进行队列，并等待数据处理获取消息。例如，数据控制模块通过线程池管理，建立与各个汽车的消息会话，对同时接收到的多台汽车的消息进行存贮。例如，一个线程处理一个或多个车辆会话信息。同一个数据控制模块可挂载多个数据处理模块。
[0026]数据处理模块从数据控制模块周期性的获取消息，分析消息内容。由于不同品牌车辆所发出消息可能存在差异，数据处理模块亦需要同各个品牌对接，能提供不同形式的转码服务。同时数据处理模块需要周期性与数据控制模块进行时钟信令交互，保证双方时钟同步。如不同步，则按照规则删除所获取信息。并通过心跳检测所提供时钟进行自我调
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[0027]需要明确指出，每个数据控制模块可以挂载多个数据处理模块，以提供稳定的数据传递和快速高效的数据反馈。同时，任何一个数据处理模块反馈的消息，可以在任意多个调度台上显示，满足多用户同时关注的需求。
[0028]心跳检测负责检测数据控制模块和数据处理模块是否正常运行，并提供最终的准确时钟信息。调度台为终端显示，提供所获取车辆信息的显示和告警功能。
[0029]数据处理模块周期性的从数据控制获取其下发的消息，并进行处理。数据控制模块和数据处理模块同时接受心跳机制检测，如果发现双方不同步，则将自身时间发送给数据控制模块，经由数据控制模块映射至数据处理模块，同时删除当前进行的消息，进行消息的二次传递。
[0030]当调度台发起消息监控的指令，一条回传信令先被发送至心跳同步模块，以发起一次心跳检测，如不同步则执行时间同步的步骤。同步，则先发送一条信令至数据控制模块，命令其下发调度台指定的数据信息。之后心跳同步模块发送第二条信令至数据处理模块，命令其去数据控制模块获取所需信息，并反馈至调度台。
[0031]例如，汽车发起与控制组的会话建立，默认使用m)P协议，控制组选取目前空闲的处理组发出。如果当前时刻没有空闲的处理组，则消息在控制组排队等待。处理组处理完当前消息后，会和控制组建立会话，查询是否有消息等待处理。在成功建立车到处理组的会话之后，处理组会处理接收到的消息，如果发现查过1%的丢包，则反馈给控制组，断开当当前连接，重新建立TCP协议通道。心跳检测主要目的是为了检测各任务模块是否正常运转，如果没有收到反馈消息，则应该与控制组建立异常消息，那个处理组没反馈，就把它之前处理的消息发给当前空闲的处理组，如果都繁忙，则等待。时间同步主要是防止一个消息线程被多个模块调用，算是第二道防线吧。
[0032]例如，调度台主动发起针对指定车辆的信息回传。先将会话建立请求发给空闲处理模块(若非空闲、等待)，指明自己需要与哪个车辆建立会话并获取信息。处理模块向控制模块发出请求消息，并建立与特定车辆的会话。
[0033]另一方面，本实用新型提供一种车辆安全的实时远程监测装置，包括:第一类信息采集模块，其通过TD-LTE通信信道连接服务器；第二类信息采集模块，其通过UDP/TCP通信信道连接服务器。
[0034]进一步地，第一类信息采集模块可以包括:CAN总线和依次连接CAN总线的碰撞检测单元、车辆稳定单元、燃油检测单元、胎压检测单元、电路检测单元和油路检测单元。
[0035]进一步地，第二类信息采集模块可以包括如下之一:多媒体单元、自动恒温空调、氛围灯控制单元、自动大灯控制单元。
[0036]还一方面，本实用新型提供一种车辆安全的实时远程监测服务器，包括:数据控制模块，其通过TD-LTE通信信道连接车辆内配置的第一类信息采集模块，并且通过UDP/TCP通信信道连接车辆内配置的第二类信息采集模块；数据处理模块，其分别连接数据控制模块和监控平台；心跳同步模块，其分别连接数据控制模块和数据处理模块。
[0037]进一步地，数据控制模块可以包括:线程池管理单元。
[0038]本实用新型提供的车辆安全的实时远程监测装置、服务器及其系，通过将车辆中采集的数据分类为安全数据和非安全数据并分别通过专属信道和非专属信道进行通信，能够提高通信效率，从而使得监控平台能够实时监控每辆域内车辆。
[0039]以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种车辆安全的实时远程监测系统，其特征在于，包括: 监控平台； 服务器，其连接所述监控平台，其中:所述服务器配置有心跳同步模块； 至少一台监测装置，其配置有:第一类信息采集模块和第二类信息采集模块，其中:所述第一类信息采集模块通过TD-LTE通信信道连接所述服务器，所述第二类信息采集模块通过UDP/TCP通信信道连接所述服务器； 其中，所述第一类信息采集模块进一步包括:CAN总线和依次连接所述CAN总线的碰撞检测单元、车辆稳定单元、燃油检测单元、胎压检测单元、电路检测单元和油路检测单元；其中，所述第二类信息采集模块进一步包括如下之一:多媒体单元、自动恒温空调、氛围灯控制单元、自动大灯控制单元。
2.如权利要求1所述的车辆安全的实时远程监测系统，其特征在于，所述服务器进一步包括: 数据控制模块，其通过TD-LTE通信信道连接所述第一类信息采集模块，并且通过UDP/TCP通信信道连接所述第二类信息采集模块； 数据处理模块，其连接在所述数据控制模块和所述监控平台之间； 其中:所述心跳同步模块分别连接所述数据控制模块和所述数据处理模块。
3.如权利要求2所述的车辆安全的实时远程监测系统，其特征在于，所述数据控制模块进一步包括:线程池管理单元。
4.一种车辆安全的实时远程监测装置，其特征在于，包括: 第一类信息采集模块，其通过TD-LTE通信信道连接服务器； 第二类信息采集模块，其通过UDP/TCP通信信道连接所述服务器； 其中，所述第一类信息采集模块进一步包括:CAN总线和依次连接所述CAN总线的碰撞检测单元、车辆稳定单元、燃油检测单元、胎压检测单元、电路检测单元和油路检测单元；其中，所述第二类信息采集模块进一步包括如下之一:多媒体单元、自动恒温空调、氛围灯控制单元、自动大灯控制单元。
5.一种车辆安全的实时远程监测服务器，其特征在于，包括: 数据控制模块，其通过TD-LTE通信信道连接车辆内配置的第一类信息采集模块，并且通过UDP/TCP通信信道连接所述车辆内配置的第二类信息采集模块； 数据处理模块，其分别连接所述数据控制模块和监控平台； 心跳同步模块，其分别连接所述数据控制模块和所述数据处理模块。
6.如权利要求5所述的车辆安全的实时远程监测服务器，其特征在于，所述数据控制模块进一步包括:线程池管理单元。
【文档编号】B60R16/02GK203825819SQ201420001722
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】王进, 张仲奇, 左立武, 王金伟, 沈剑 申请人:南京信息工程大学