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車(chē)輛遠程監控系統架構設計
智能交通管理系統ITMS是一種保障安全、提高效率、改善環(huán)境、節約能源的綜合運輸系統。在現代交通管理中發(fā)揮著(zhù)舉足輕重的作用，車(chē)輛遠程監控系統是其中重要的一環(huán)，應用前景廣泛。
1系統架構分析
車(chē)輛遠程監控系統主要由車(chē)載終端、無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )、監控中心服務(wù)器、監控中心軟件以及軟件客戶(hù)端構成�？蓪�(shí)現車(chē)輛實(shí)時(shí)運行參數采集、將數據上傳到監控中心服務(wù)器、監控中心處理和存儲汽車(chē)數據、管理數據庫以及完成客戶(hù)端查詢(xún)顯示車(chē)輛狀態(tài)等功能。
2系統原理
目前，幾乎所有處于在用狀態(tài)的車(chē)輛都搭載了第二代隨車(chē)自診斷系統，即OBD-Ⅱ(On Board Diagnostics-Ⅱ)。將ELM327藍牙模塊安裝到車(chē)輛的OBD-Ⅱ接口上，再使用Android平板電腦與 ELM327模塊進(jìn)行藍牙配對建立起車(chē)載數據采集終端。車(chē)輛的實(shí)時(shí)數據會(huì )由Android平板電腦中的APP應用定時(shí)向OBD-Ⅱ系統采集。同時(shí)，平板電腦中內置的GPS模塊還可以提供車(chē)輛的地理位置數據。利用成熟覆蓋廣泛的4G通信網(wǎng)絡(luò )，諸如發(fā)動(dòng)機運行參數、故障碼、地理坐標等信息將上傳到監控中心的服務(wù)器上，經(jīng)處理后存入數據庫。監控中心調取數據庫信息就可以實(shí)現車(chē)輛的狀態(tài)管理、軌跡查詢(xún)、維護預警等功能。通過(guò)車(chē)載終端的客戶(hù)端，系統用戶(hù)也可以獲得所需信息。
3系統組成
3.1車(chē)載終端
車(chē)輛遠程監控系統的車(chē)載終端包含數據采集模塊、GPS模塊、無(wú)線(xiàn)通信模塊等，主要由Android平板電腦和ELM327構成。OBD-Ⅱ系統的車(chē)輛實(shí)時(shí)數據可通過(guò)ELM327的藍牙芯片發(fā)送至Android平板電腦，再利用平板電腦的通信模塊，通過(guò)4G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上傳至監控中心服務(wù)器。同時(shí)，遠程監控中心也可向車(chē)載終端發(fā)出指令，調度和監控車(chē)輛。實(shí)現車(chē)載終端與監控中心的數據交互。
3.2 4G通信網(wǎng)絡(luò )
4G是第四代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是目前應用的最新一代無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議。在協(xié)議結構上4G通信網(wǎng)絡(luò )能夠與TCP/IP無(wú)縫連接，可以被當做Internet互聯(lián)網(wǎng)的子網(wǎng)。在技術(shù)指標上，4G通信網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸速率能夠達到100Mbps，滿(mǎn)足車(chē)輛遠程監控系統對于無(wú)線(xiàn)服務(wù)的要求，可將車(chē)輛的狀態(tài)信息實(shí)時(shí)、準確的上傳到監控中心服務(wù)器。同時(shí)4G網(wǎng)絡(luò )可以實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)的通信方式，可以同時(shí)對多個(gè)車(chē)輛實(shí)施監控。
3.3 監控中心服務(wù)器
監控中心服務(wù)器是車(chē)輛遠程監控系統的核心，類(lèi)似人類(lèi)的大腦。主要的功能包括：
(1)數據庫管理。數據庫管理主要包括車(chē)輛運行狀態(tài)數據和車(chē)輛及駕駛員資料數據兩個(gè)部分。服務(wù)器一方面將車(chē)載終端上傳的數據經(jīng)過(guò)分析處理后儲存在數據庫中;另一方面保存車(chē)輛和駕駛員背景資料，并可根據需要對資料進(jìn)行查詢(xún)、修改、增刪等管理操作。
(2)軟件交互。監控中心提出數據要求時(shí)，服務(wù)器必須及時(shí)響應。以便在監控界面實(shí)時(shí)顯示車(chē)輛的狀態(tài)信息。
(3)報警預判。通過(guò)不斷收集多個(gè)車(chē)輛的行車(chē)數據，建立車(chē)輛故障的大數據模型。將實(shí)時(shí)數據與故障模型比對，提前預判故障，防患于未然。對已經(jīng)發(fā)生故障的車(chē)輛，根據故障類(lèi)型提供維修提示。
(4)防火墻。保護車(chē)輛數據和用戶(hù)信息免受網(wǎng)絡(luò )攻擊和病毒破壞。
3.4 監控軟件
監控軟件是車(chē)輛遠程監控系統的人機交互媒介，其核心是地理信息系統GIS(Geographic Information System)。依托GIS可實(shí)現以下功能：
(1)數字地圖。數字地圖提供更加豐富的地理信息，可以將地圖立體化，動(dòng)態(tài)化，且存取速度快。監控軟件利用數字地圖可實(shí)現行駛路線(xiàn)規劃，車(chē)輛導航，地物查詢(xún)等功能。
(2)行車(chē)軌跡監控。結合數字地圖，監控中心可同時(shí)對多個(gè)目標的行駛軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。而且行駛軌跡可以同步保存在服務(wù)器數據庫中，必要時(shí)可以實(shí)現行駛軌跡回放。
(3)緊急情況處置。在車(chē)輛行駛過(guò)程中，如發(fā)生交通肇事或遇到盜搶事件時(shí)，駕駛員可在車(chē)載終端發(fā)出警報。監控軟件根據警報類(lèi)型提供急救、報警或保險服務(wù)。在車(chē)輛處于停駐防護狀態(tài)時(shí)，如發(fā)生非正常移動(dòng)，監控軟件也要發(fā)出警報。
(4)狀態(tài)顯示。利用監控軟件可快捷查詢(xún)車(chē)輛的狀態(tài)數據，方便的對車(chē)輛和駕駛員信息進(jìn)行管理。
3.5 客戶(hù)端
使用車(chē)輛遠程監控系統的用戶(hù)，需要在A(yíng)ndroid設備上安裝系統客戶(hù)端。通過(guò)客戶(hù)端進(jìn)行注冊，登記車(chē)輛和個(gè)人信息。在客戶(hù)端上使用用戶(hù)名和密碼可以登陸監控中心服務(wù)器，查詢(xún)車(chē)輛實(shí)時(shí)數據及多種信息。
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