基于物联网技术的车载电子设备互联网关装置和通讯方法与流程

本发明涉及一种基于物联网技术的车载电子设备互联网关装置，本发明还涉及车载电子设备互联网关装置的通讯方法。

背景技术：

在前装和后装车载电子设备的种类和数量急剧增长的背景下，不同厂商生产的设备之间不能互联互通，成为车内的一个一个信息孤岛，用户分别操作每个车载电子设备不便，没有为车内用户提供一致的操作使用体验。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的车载电子设备互联网关装置和通讯方法，以达到使汽车中的电子设备互联互通，集中控制的效果。

本发明采用了如下技术方案：

本发明提供一种基于物联网技术的车载电子设备互联网关装置，其特征在于，包括：

设备发现模块，用于发现新连接的设备；

设备鉴权模块，用于对新连接的设备进行鉴权；

设备接入模块，用于接入设备；

设备监控模块，用于监控接入的设备；

通讯控制模块，用于对接入设备进行控制。

本发明还提供一种基于上述的车载电子设备互联网关装置的通讯方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，设备发现流程；

步骤二，设备鉴权流程；

步骤三，设备接入流程；

步骤四，设备监控流程；

步骤五，通讯控制流程。

进一步，本发明的车载电子设备互联网关装置的通讯方法，还可以具有这样的特征：

其中，设备发现流程包括如下步骤：

A)检测设备发现模块是否被新连接的接入设备触发，若结果为是，则进入步骤B；

B)加载接入设备的驱动；

C)如果能够打开接入设备，则向接入设备发送已发现报文；

D)如果接入设备正确的响应报文，则提取相应的设备描述信息；

E)根据设备描述信息，判断设备是否支持车载电子设备互联网关装置的通讯协议；若支持，则进入鉴权流程。

进一步，本发明的车载电子设备互联网关装置的通讯方法，还可以具有这样的特征：

其中，设备鉴权流程包括如下步骤：

A)获取接入设备的唯一识别号和类别号；

B)根据唯一识别号，查询注册设备信息数据库，判断设备是否已注册，若判断结果为“是”，则进入设备接入流程，若判断结果为否，则进入步骤C；

C)用户设备注册流程，提取设备信息，将设备信息记录在注册设备信息数据库中，再一次进入步骤A)和B)，直至设备注册的判断结果为“是”。

进一步，本发明的车载电子设备互联网关装置的通讯方法，还可以具有这样的特征：

设备接入流程包括如下步骤：

A)取得接入设备的数字证书；

B)用数字证书加密通讯密钥，并发送给接入设备；

C)发送握手报文，并等待握手响应；

D)握手成功后，将通讯令牌发送给设备；

E)获取设备的服务功能描述信息。

进一步，本发明的车载电子设备互联网关装置的通讯方法，还可以具有这样的特征：

其中，设备监控流程包括：

接入设备定期发送心跳报文给设备监控模块的步骤，

接入设备发生故障时，发送报警数据报文给设备监控模块的步骤，以及

接入设备响应设备监控模块下发的状态查询报文的步骤。

进一步，本发明的车载电子设备互联网关装置的通讯方法，还可以具有这样的特征：

其中，通讯控制流程包括数据采集主动上报的步骤，数据采集主动上报的步骤包括如下步骤：

A)通讯控制模块向接入设备发送开始数据采集主动上报的命令；

B)通讯控制模块收取接入设备已成功接受步骤A中的命令的响应；

C)通讯控制模块接收接入设备定期上报的数据；

D)通讯控制模块向接入设备发送结束数据采集主动上报的命令；

E)通讯控制模块收取接入设备已成功接受步骤D中的命令的响应。

进一步，本发明的车载电子设备互联网关装置的通讯方法，还可以具有这样的特征：

其中，通讯控制流程包括对接入设备进行反向控制的步骤，

对接入设备进行反向控制的步骤包括：

A)通讯控制模块向接入设备发送反向控制的命令；

B)通讯控制模块接收接入设备反馈的成功接受命令的响应；

C)通讯控制模块接收接入设备发送的报告命令执行的结果。

进一步，本发明的车载电子设备互联网关装置的通讯方法，还可以具有这样的特征：

其中，通讯控制流程包括对接入设备进行固件更新的步骤，

对接入设备进行固件更新包括以下步骤：

A)通讯控制模块向接入设备发送固件版本查询命令；

B)通讯控制模块接收接入设备反馈的固件版本信息；

C)通讯控制模块向接入设备发送固件更新文件的数据帧报文；

D)通讯控制模块接收接入设备返回的数据帧校验码；

E)通讯控制模块向接入设备发送开始更新的通知。

发明的有益效果

本发明提供了一种基于物联网技术的车载电子设备互联网关装置和通讯方法，使不同种类不同厂商生产的车载电子设备能够统一连接到互联网关之上，统一控制。使车内用户也能够享受到车载电子设备互联互通的乐趣。

附图说明

图1是基于物联网技术的车载电子设备互联网关装置的模块图。

图2是车载电子设备互联网关装置的通讯方法的流程图；

图3是基于物联网技术的车载电子设备互联网关装置的网络拓扑图；

图4是设备发现流程的流程图；

图5是设备鉴权流程的流程图；

图6是设备接入流程的流程图；

图7是数据采集主动上报的流程图；

图8是对接入设备反向控制的流程图；

图9是接入设备进行固件更新的流程图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，基于物联网技术的车载电子设备互联网关装置包括多个模块，分别是：设备发现模块11，用于发现新连接的设备；设备鉴权模块12，用于对新连接的设备进行鉴权；设备接入模块13，用于接入设备；设备监控模块14，用于监控接入的设备；通讯控制模块15，用于对接入设备进行控制；注册设备信息数据库16，用于存储各厂家各型号的已在本装置中注册的汽车电子设备的信息。

如图3所示，多种汽车电子设备均可以与基于物联网技术的车载电子设备互联网关装置相连接，从而实现统一控制。本装置能够连接的汽车电子设备包括导航仪、电子狗、音响、收音机、空气净化器等实体设备，也包括车载内容平台和手机APP等虚拟设备。

如图2所示，当有新的设备连接到车载电子设备互联网关装置时，需要采用如下通讯方法：

步骤S1，设备发现流程。具体而言，如图4所示，设备发现流程包括如下步骤：

检测设备发现模块是否被新连接的接入设备触发，若结果为是，则进入步骤B。其中，新连接的设备可能存在两种连接方式，一是步骤S1a,通过USB接口连接，二是步骤S1c通过WIFI接入，相应的设备触发条件也分为USB接口触发和WIFI触发。

加载新连接设备的驱动，由于步骤A中存在两种触发方式，相应的加载驱动也具有两种方式：步骤S1b，当设备发现模块发现新的USB设备时，尝试加载USB串口驱动。步骤S1d，当设备发现模块发现新的WIFI接入设备时，尝试加载通过TCP/IP转串口驱动。

步骤S1e，如果能够打开新的接入设备，则设备发现模块向接入设备发送已发现报文；

步骤S1f，如果接入设备正确的响应报文，则提取相应的设备描述信息；

步骤S1g，根据设备描述信息，判断设备是否支持车载电子设备互联网关装置的通讯协议；若支持，则进入鉴权流程。

步骤S2，设备鉴权流程。具体的，如图5所示，设备鉴权流程包括如下步骤：

步骤S2a，获取接入设备的唯一识别号和类别号；

步骤S2b，根据唯一识别号，查询注册设备信息数据库。

步骤S2c，判断设备是否已注册，若判断结果为“是”，则进入步骤S2d开始进入设备接入流程，若判断结果为否，则进入步骤S2e；

步骤S2d，开始进入设备接入流程。

步骤S2e，用户设备注册流程，提取设备信息，将设备信息记录在注册设备信息数据库中，再一次进入步骤S2a和S2b，直至设备注册的判断结果为“是”，从而进入步骤S3的设备接入流程。

步骤S3，设备接入流程。具体的，如图6所示，设备接入流程包括如下步骤：

步骤S3a，取得接入设备的数字证书；

步骤S3b，用数字证书加密通讯密钥，并发送给接入设备，之后所有的通讯报文都使用该通讯密钥加密传输；

步骤S3c，发送握手报文，并等待握手响应；

步骤S3d，握手成功后，将通讯令牌发送给设备；

步骤S3e，获取设备的服务功能描述信息。服务功能包括数据采集、反向控制、固件更新等功能。

步骤S4，设备监控流程。设备监控流程包括以下三个平行的步骤：

(1)接入设备定期发送心跳报文给设备监控模块的步骤。

(2)接入设备发生故障时，发送报警数据报文给设备监控模块的步骤。

(3)接入设备响应设备监控模块下发的状态查询报文的步骤。

步骤S5，通讯控制流程，包括三个平行的步骤：

(1)数据采集主动上报的步骤。

(2)对接入设备进行反向控制的步骤。

(3)对接入设备进行固件更新的步骤。

其中，通讯控制流程包括数据采集主动上报的步骤，如图7所示，数据采集主动上报的步骤包括如下步骤：

步骤S5a，通讯控制模块向接入设备发送开始数据采集主动上报的命令；

步骤S5b，通讯控制模块收取接入设备已成功接受步骤A中的命令的响应；

步骤S5c，通讯控制模块接收接入设备定期上报的数据，上报的频率由之前接收到的上报命令指定。

步骤S5d，通讯控制模块向接入设备发送结束数据采集主动上报的命令；

步骤S5e，通讯控制模块收取接入设备已成功接受步骤D中的命令的响应。

其中，通讯控制流程包括对接入设备进行反向控制的步骤，如图8所示，对接入设备进行反向控制的步骤包括：

步骤S5f，通讯控制模块向接入设备发送反向控制的命令；

步骤S5g，通讯控制模块接收接入设备反馈的成功接受命令的响应；

步骤S5h，通讯控制模块接收接入设备发送的报告命令执行的结果。

其中，通讯控制流程包括对接入设备进行固件更新的步骤，如图9所示，对接入设备进行固件更新包括以下步骤：

步骤S5i，通讯控制模块向接入设备发送固件版本查询命令；

步骤S5j，通讯控制模块接收接入设备反馈的固件版本信息；

步骤S5k，通讯控制模块向接入设备发送固件更新文件的数据帧报文，直到文件发送完毕为止。

步骤S5m，通讯控制模块接收接入设备返回的数据帧校验码；

步骤S5n，通讯控制模块向接入设备发送开始更新的通知。