基于物聯(lián)網的車輛智能管理平臺

1、僅供個人參考基于物聯(lián)網技術的車輛智能綜合管理信息系統(tǒng)建設方案山東成城物聯(lián)網科技有限公司2011年9月目錄1. 概述 錯誤! 未定義書簽。2. 建設內容 錯誤! 未定義書簽。2.1. 車載終端 錯誤! 未定義書簽。2.2. 控制中心 錯誤! 未定義書簽。2.3. 通信網絡 錯誤! 未定義書簽。2.4. 位置服務系統(tǒng) 錯誤! 未定義書簽。2.5. 應急聯(lián)動系統(tǒng) 錯誤! 未定義書簽。3. 技術方案 錯誤! 未定義書簽。3.1. 系統(tǒng)應用架構 錯誤! 未定義書簽。3.2. 系統(tǒng)技術架構 錯誤! 未定義書簽。3.3. 通信網絡設計 錯誤! 未定義書簽。3.4. 關鍵業(yè)務系統(tǒng)設計 錯誤! 未定義書簽。車載

2、終端 錯誤!未定義書簽。laaS服務 錯誤!未定義書簽。PaaS服務錯誤!未定義書簽。4. 方案特點 錯誤 ! 未定義書簽。不得用于商業(yè)用途1. 概述隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車越來越多地進入普通家庭。 由于各種突發(fā)性道路交通事故與汽車盜竊案件的頻繁發(fā)生，公安機關的工作強度越來越大，人們對汽車安全與防盜的關注度也日益提高。開發(fā)汽車安全與防盜系統(tǒng)，是確保汽車安全安全雨防止盜竊的有效措施。目前汽車防盜系統(tǒng)發(fā)展迅速、種類繁多，但各有不足之處（ 現(xiàn)階段應用最廣泛的電子式防盜裝置容易被外界干擾產生誤報，且其密碼很容易被截獲，現(xiàn)重點研究并已經投入使用的芯片式數碼防盜裝置抗干擾性強、安全

3、性高、但其報警范圍小，無法對被盜車輛進行定位跟蹤。同時提高汽車安全防護能力的產品很少出現(xiàn)。本項目主要利用物聯(lián)網和云計算技術提高車輛防護能力，采用射頻識別系統(tǒng)實現(xiàn)對入網車輛動靜態(tài)信息全面采集，通過車載設備的地理位置實現(xiàn)對車輛的定位和跟蹤，通過公安專網傳輸到互聯(lián)網，建設公安機關車輛智能綜合管理信息系統(tǒng)， 實現(xiàn)對入網車輛的全面監(jiān)控，能夠在入網車輛發(fā)生突發(fā)事件時（被盜、 車禍、故障） ，及時定位車輛，才去應急措施，保證車主財產和運行安全，全面提高車輛防護能力。2. 建設內容本項目綜合運用物聯(lián)網與云計算技術實現(xiàn)對入網車輛的有效監(jiān)控，主要包括車載設備、監(jiān)控中心、通信網絡、位置服務系統(tǒng)、應急聯(lián)動系統(tǒng)組成。2

4、.1. 車載終端車載終端實現(xiàn)報警信息的處理、位置信息的采集、中心指令的執(zhí)行、本地控制的管理及無線通信網絡的接入等功能。車載終端由車載報警、車載無線通信和車輛定位三個模塊組成。主要實現(xiàn)以下功能：車載報警駕駛員在車輛發(fā)生突發(fā)事件時，通過車載設備向控制中心進行報警，說明車輛發(fā)生狀況，方便控制中心采取應急措施，應對突發(fā)事件。位置信息采集車載終端實時采集車輛位置信息通過無線網絡上傳到控制中心服務器。僅供個人參考車輛調度發(fā)生突發(fā)事件，控制中心向車載終端下達指令，車載終端執(zhí)行相應指令，保 證車主行車安全。網絡接入通過車載終端內置無線通信模塊實現(xiàn)與控制中心的數據交換。2.2. 控制中心控制中心實現(xiàn)系統(tǒng)聯(lián)網、警

5、情處理、設備管理及與其他應用系統(tǒng)互連等功能。監(jiān)控中心由通信設備、顯示記錄設備、計算機系統(tǒng)及應用軟件組成。網絡管理監(jiān)控中心是系統(tǒng)的網絡管理中心，主要實現(xiàn)用戶數據，車輛信息，警情接收、交換、轉發(fā)，設備參數及操作記錄等基礎信息處理的能力和故障診斷、設備配置、系統(tǒng)安全和計費管理等網絡管理的能力。電子地圖系統(tǒng)提供滿足系統(tǒng)監(jiān)控范圍、符合實際應用要求、比例尺適當的電子地圖,SB . k.u. %正孑 i?*1竄 屈，JA-i i 1-1：2JV笠叵十之三理葭能夠方便進行地理信息查詢。di2.3. 通信網絡通信網絡主要由有線網絡和無線網絡組成。有線網絡主要包括公安專網、立 聯(lián)網接入部分網絡，無線網絡主要實現(xiàn)車

6、載車載設備與監(jiān)控中心的信息聯(lián)動，主要包括寬帶無線網絡和由三大運營商提供的移動通信網絡（2G和3G）組成。2.4. 位置服務系統(tǒng)位置服務系統(tǒng)，主要采用基于 GPS wifi、基站等方式進行定位，主要通過 車載設備上傳的車輛實時運行地理信息，獲取全面地車輛運行軌跡，實現(xiàn)車輛實 時定位，向用戶提供車輛全面準確的定位服務信息。主要提供定位信息查詢、軌跡信息查詢、位置信息發(fā)布等功能定位信息查詢用戶能夠根據系統(tǒng)授權，查詢入網車輛的實時定位信息。運行軌跡查詢系統(tǒng)綜合入網車輛歷史定位，提供查詢時間范圍內的車輛運行軌跡信息，并 在電子地圖上進行展現(xiàn)。位置信息發(fā)布發(fā)生突發(fā)事件時，向應急聯(lián)動系統(tǒng)發(fā)布車輛的實時定位信

7、息2.5. 應急聯(lián)動系統(tǒng)整合交通、汽車維修機構、救援服務機構等資源，實現(xiàn)與整合機構的資源共 享和業(yè)務聯(lián)動。主要實現(xiàn)資源整合、應急聯(lián)動等功能。資源整合主要是整合交通部門的視頻監(jiān)控信息，確認車輛的運行狀態(tài)和現(xiàn)場情況，例如：入網車輛發(fā)生在高速公路出現(xiàn)故障， 控制中心根據入網車輛位置信息， 調取 交通部門對應視頻信息，方便確認報警車輛狀態(tài)以及現(xiàn)場信息。應急聯(lián)動與交通、汽車維修、救援服務等機構進行制定聯(lián)動規(guī)則和應急預案，實現(xiàn)突 發(fā)事件發(fā)生的應急聯(lián)動。例如：入網車輛出現(xiàn)故障，向控制中心報警后，控制中 心根據入網車輛位置信息，通知相關入網維修與救援服務機構，提供現(xiàn)場應急維 修與救援服務。3. 技術方案3.1

8、. 系統(tǒng)應用架構系統(tǒng)應用架構如下圖所示:主要業(yè)務流程1、車載終端采集車輛動靜態(tài)信息，通過無線通信網絡，上傳至控制中心2、控制中心接受位置信息，進行處理，提交到位置服務系統(tǒng)。3、位置服務系統(tǒng)，對車載終端信息進行處理，生成車輛位置信息，對外提 供位置服務，進行車輛的跟蹤定位。4、車輛發(fā)生突發(fā)事件，車主報警，應急聯(lián)動系統(tǒng)根據車輛位置信息和現(xiàn)場 情況，啟動預案進行處理，實現(xiàn)公安機關、服務機構業(yè)務聯(lián)動。3.2. 系統(tǒng)技術架構由于系統(tǒng)涉及到車輛運行的動靜態(tài)信息實時采集，在入網車輛達到一定規(guī)模 后，將會出現(xiàn)海量信息和業(yè)務處理，傳統(tǒng) IT架構將無法滿足系統(tǒng)運行要求，為 保證將來系統(tǒng)的正常運轉，采用云計算平臺進

9、行系統(tǒng)的建設工作， 技術架構如下 圖所示：手機云計苜 管理應用柞流口分析平 臺3話a占|冏隼眼努器使用卬計型管理IaaS層：主要實現(xiàn)物理資源（服務器、存儲、網絡）虛擬化管理，并實現(xiàn)計 算、存儲、網絡（含安全）的資源池的統(tǒng)一、自動化的調度控制和管理，實現(xiàn)資 源的按需配置、彈性擴展和負載均衡，削峰填谷，提高軟硬件資源利用率，位系 統(tǒng)建設提供統(tǒng)一的基礎運行平臺。PaaS層：主要提供應用支撐和應用開發(fā)所需環(huán)境和服務。 面向應用的部署與 發(fā)布構筑一個強大而穩(wěn)定的服務基礎架構，能夠快速便捷地進行應用開發(fā)、部署、 運行和管理，為構建多層、分布的應用提供一個穩(wěn)定高效，安全可靠的平臺?？?為應用提供更加豐富靈活

10、的集成開發(fā)環(huán)境；并支持應用集成從建模、開發(fā)、集成、 部署、運行、監(jiān)控、維護的完整生命周期過程管理工具，提高服務的可重用性、 靈活性、可擴展性，做到“隨需應變、快速構建”。主要提供應用的部署與發(fā)布 服務、數據集成服務、工作流服務、報表服務、統(tǒng)一認證授權服務、門戶服務、 內容服務等。應用層，主要基于PaaS進行業(yè)務系統(tǒng)構建，系統(tǒng)的主要業(yè)務都在這一層構 建，主要提供監(jiān)控系統(tǒng)、位置服務系統(tǒng)和應急處置業(yè)務系統(tǒng)。接入層：主要為不同用戶提供訪問系統(tǒng)的入口，主要提供對網絡、手機、智 能終端的接入支持。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考3.3. 通信網絡設計本項目通信網絡建設分為兩類， 分別入網車輛和控制中心之間的網

11、絡建設以 及控制中心和其他機構的網絡建設，其中入網車輛和控制中心之間的網絡為接入 網，控制中心與其他機構之間為骨干網。接入網設計本項目中接入網采用移動通信網和公安專網、移動通信網可以實現(xiàn)無縫覆蓋，公安專網采用光纖通信，通信質量穩(wěn)定可靠、安全性高，可減少汽車信息丟 失或被竊取的可能性（此外，公安專網還可以直接與公安車輛管理系統(tǒng)進行信息 交互，以獲取被盜汽車更詳細的信息！如車主的住址）備用電話等，公安專網業(yè)務 量少，頻帶資源豐富。傳輸汽車信息的，信道分配方式可采用靜態(tài)分配。骨干網設計通信網絡的功能除了將信息采集系統(tǒng)所采集的信息傳輸到控制中心外 ！更重 要的功能是讓車主通過網絡獲取汽車的實時信息和歷

12、史數據 ！所以骨干網應采用 技術最成熟）應用最廣泛的網絡本項目中骨干網采用互聯(lián)網，信息采集系統(tǒng)收集的汽車信息經過云計算系統(tǒng) 過濾匯總后通過接入網被及時準確地傳送至互聯(lián)網，并被存儲在相關數據庫中， 不得用于商業(yè)用途使汽車信息全球互聯(lián)，車主通過互聯(lián)網可方便地獲取汽車的實時信息。3.4. 關鍵業(yè)務系統(tǒng)設計3.4.1. 車載終端RFID系統(tǒng)為車載終端的核心組成部分。一般由標簽 （TAG,即射頻卡）、閱讀 器、射頻天線三部分組成。標簽由耦合元件及芯片組成，含有內置天線，用于和 射頻天線間通訊；閱讀器用于讀取（在讀寫卡中還可以寫入）標簽信息；射頻天線 用于在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。系統(tǒng)的基本工作流程是

13、閱讀器通過射頻大 線發(fā)送一定頻率的射頻信號；射頻卡進入射頻天線工作區(qū)域時即產生感應電流， 射頻卡獲得能量被激活，然后由射頻卡將自身編碼等信息通過卡內天線發(fā)送出去 射頻天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，并經調節(jié)器送到閱讀器后，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼，然后送到后臺主系統(tǒng)進行相關處理；主系統(tǒng)根據邏輯運算判斷該卡的合法性，同時針對不同的設定做出相應的處理和控制，并發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構動作。車載終端定位如下圖所示控制中心g3.4.2.IaaS 服務IaaS服務實現(xiàn)物理資源（服務器、存儲、網絡、安全）虛擬化管理，并實現(xiàn) 計算、存儲、網絡（含安全）的資源池的統(tǒng)一、自動化的調度控制和管理，實現(xiàn)

14、 不得用于商業(yè)用途僅供個人參考資源的按需配置、彈性擴展和負載均衡，削峰填谷，提高軟硬件資源利用率。IaaS云服務平臺采用下圖所示的架構。不得用于商業(yè)用途資源池（物理分散，邏輯集中）云管理平臺服務器虛擬化存儲虛擬化網絡虛擬化安全虛擬化3.4.3. PaaS 服務PaaS服務主要提供應用支撐和應用開發(fā)所需環(huán)境和服務。平臺網絡的PaaS 框架圖如下:應用平臺1ZT 仃 TZT 百 百應用支撐PHdS平臺技術、服 醬標睢應用支撐怙aS平臺主要實現(xiàn)以下服務：1）應用服務，應用服務面向應用的部署與發(fā)布，通過采用先進的插件體系 結構思想構筑了一個強大而穩(wěn)定的服務基礎架構， 能對部署其中的應用程序提供 高可用

15、性和高可靠性，為企業(yè)信息化總體架構提供完備的基礎設施和機動的SOA設施。2）數據集成服務，數據集成服務采用面向服務的體系架構和“軟總線+軟 構件”的軟件架構，提供即插即用的構件框架和服務發(fā)布機制，支持事務管理、 集群、可靠安全傳輸、永久存儲和智能路由，可為應用提供更加豐富靈活的集成 開發(fā)環(huán)境；并支持應用集成從建模、開發(fā)、集成、部署、運行、監(jiān)控、維護的完 整生命周期過程管理工具，提高服務的可重用性、靈活性、可擴展性，做到“隨 需應變、快速構建”。3）工作流服務，工作流服務采用工作流服務靈活定制業(yè)務流程建模工作。 流程設計具有圖形化的工作流定義功能，圖形化建模工具采用直接拖拽方式建立 工作流，具有

16、人性化的各種選項設置和多窗口的用戶界面以及豐富的過程圖形元 素。流程設計遵循XPDLM范將流程定義保存為 XML并可將XML定義文件導入 到數據庫中供引擎使用。工作流服務為工作流自動化和構建流程應用提供基礎服 務，實現(xiàn)了流程邏輯與業(yè)務邏輯的分離，支持業(yè)務流程的分析和規(guī)范化定義以及 業(yè)務單元的自動組裝，提高應用系統(tǒng)的管理效率。僅供個人參考4）報表服務，報表服務主要處理中國式報表展現(xiàn)?？煽焖賹崿F(xiàn)中西式復雜報表設計、部署、生成、展現(xiàn)、打印和管理的開發(fā)運行平臺，仿Excel 等可視化配置界面，完全遵循通用配置操作習慣。支持各種類型的復雜報表，支持報表 “所見即所得”的圖形化設計，支持證件和票據套打，適

17、應多種平臺及數據庫環(huán)境，并可以與應用無縫集成，快速構建圖文并茂的報表應用。統(tǒng)計報表服務可以為平臺網絡所需的各類報表提供應用服務。5）統(tǒng)一認證授權服務利用公開加解密算法、數字簽名技術、身份認證技術、運行安全管理技術及可靠的信任責任體系和基礎設施等，對用戶的身份進行數字認證，對信息進行數據簽名等，保障信息的保密性、認證性、完整性及不可抵賴性。6）門戶服務的搭建主要是提供中小企業(yè)日常業(yè)務處理支撐，實現(xiàn)跨系統(tǒng)整合。 采用門戶技術建立信息統(tǒng)一門戶，提供各種系統(tǒng)統(tǒng)一訪問界面，集中進行用戶管理和授權，為用戶提供統(tǒng)一的工作任務列表。7）內容服務，為滿足更多用戶在功能上，內容服務提供了靈活的欄目設置功能、類型管

18、理功能、頁面模板功能、可視化內容設計，實現(xiàn)對多種內容（包括文本、圖片、視頻等）的有效支持、靈活的信息發(fā)布模式和權限系統(tǒng)結合，提供靈活的權限控制策略。4. 方案特點采用了物聯(lián)網技術實現(xiàn)對遠距離高速行進中的汽車進行信息采集，識別率高，耗能低。采用云計算技術對采集的信息進行校對，可消除冗余，提高信息傳輸的有效性。采用虛擬化整合系統(tǒng)基礎硬件和軟資源，減少系統(tǒng)管理和維護的工作量，降低運維成本。采用云計算技術平臺進行系統(tǒng)整體構建，具有按需計算、彈性擴展、高可用性和高可靠性等特征，能夠滿足將來入網車輛大幅增加所帶來的服務和資源壓力要求。提高現(xiàn)有資源的利用率，通過 整合服務器將共用的基礎架構資源聚合到池中，打破原有的“一臺服務器一個應用程序”模式，提高資源的利用不得用于商業(yè)用途率，由過去10%-15%的利用率提高到80%。通過縮減物理基礎架構和提高服務器/ 管理員比率，降低數據中心成本，由于服務器及相關IT 硬件更少，因此減少了占地空間，也減少了電力和散熱需求。采用更出色的管理工具可以提高服務器/ 管理員比率，因此人員需求也得以減少。提高硬