基于CAN和OBD-Ⅱ的车载数据采集与信息交互终端开发
发布时间：2021-10-18 14:31
面对日益严重的行车安全及交通拥堵等问题,汽车的网联化研究被提上日程。车联网旨在通过网络有效地将人-车-路以及云端联系在一起,实现相互之间的信息交互,从而解决潜在的交通问题,同时提高车主驾乘便捷性。数据作为车联网一切应用场景的基础,研究如何实时、安全、有效地采集、存储、传输和分析数据将具有重要意义。基于上述认知,本文以工业级控制芯片STM32为核心,在GBT 32960国家车载终端规范的指导下,结合车载总线技术、无线通讯技术、GPS全球定位技术、数字加密技术等,进行了车辆数据采集与信息交互终端的研发。同时开发了基于阿里云ECS服务器和中国移动物联网开放平台的云端应用。主要包括以下内容:首先,本文分析了国内外车载数据采集系统现有方案的优缺点,探究了汽车CAN总线、OBD接口、GPS、4G、蓝牙等车载终端中常用关键技术的原理与特点,在车载终端国家规范GBT 32960的指导下设计了车载数据采集与信息交互系统方案。其次,在硬件方面,基于STM32F103C8T6等芯片开发了面向电脑端的汽车CAN数据采集与故障诊断终端硬件电路及实物;基于STM32F103RET6、WHG405tf等芯片开发了面...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
数据采集系统方案框图
3车载数据采集与信息交互终端硬件开发27图3.5QBD61模块实物图Fig.3.5QBD61modulephysicalmapc.GPS芯片的选择。GPS模块负责向云端和用户提供车辆的实时位置信息、动态信息，是汽车导航、远程调度、监控报警、保险理赔业务等云端服务中重要的数据来源。本系统选用u-blox公司的NEO-6M芯片作为GPS定位模块的核心芯片。其误差范围在2.5米以内，能够进行室内以及桥梁底部的定位，国内绝大多数厂商的GPS模块都是基于该公司的芯片开发而来，比如广汽研等车企。该芯片在精度高的情况下，体积只有硬币大小，同时功耗低于105mW，能够支持有源和无源天线，可以应用在手机等移动终端中。芯片实物如图3.6所示。图3.6NEO-6M芯片实物图Fig.3.6NEO-6Mchipphysicalmapd.惯性芯片。惯性单元数据是对车辆本身运行数据的很好补充，可以提供汽车行驶过程中的多个方向的线加速度和角加速度等信息，可用于对汽车的行驶平顺性以及用户的驾驶行为习惯进行分析。本系统选用MPU-6050芯片作为惯性单元的主要芯片。该芯片由于性能优越，被广泛地应用到各个领域如智能手机、平板电脑、无人车惯导设备等。图3.7所示为芯片内部结构。可以看出其内部含有一个三轴MEMS陀螺仪和一个三轴MEMS加速度传感器，能够实现六个方向的加速度测量，并通过16位ADC输出数字信号。
3车载数据采集与信息交互终端硬件开发27图3.5QBD61模块实物图Fig.3.5QBD61modulephysicalmapc.GPS芯片的选择。GPS模块负责向云端和用户提供车辆的实时位置信息、动态信息，是汽车导航、远程调度、监控报警、保险理赔业务等云端服务中重要的数据来源。本系统选用u-blox公司的NEO-6M芯片作为GPS定位模块的核心芯片。其误差范围在2.5米以内，能够进行室内以及桥梁底部的定位，国内绝大多数厂商的GPS模块都是基于该公司的芯片开发而来，比如广汽研等车企。该芯片在精度高的情况下，体积只有硬币大小，同时功耗低于105mW，能够支持有源和无源天线，可以应用在手机等移动终端中。芯片实物如图3.6所示。图3.6NEO-6M芯片实物图Fig.3.6NEO-6Mchipphysicalmapd.惯性芯片。惯性单元数据是对车辆本身运行数据的很好补充，可以提供汽车行驶过程中的多个方向的线加速度和角加速度等信息，可用于对汽车的行驶平顺性以及用户的驾驶行为习惯进行分析。本系统选用MPU-6050芯片作为惯性单元的主要芯片。该芯片由于性能优越，被广泛地应用到各个领域如智能手机、平板电脑、无人车惯导设备等。图3.7所示为芯片内部结构。可以看出其内部含有一个三轴MEMS陀螺仪和一个三轴MEMS加速度传感器，能够实现六个方向的加速度测量，并通过16位ADC输出数字信号。
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G移动通信发展趋势与若干关键技术分析[J]. 何彦平. 中国信息化. 2018(05)
[2]车载通信终端OTA升级方案[J]. 王兰,郝成龙,许茜. 汽车实用技术. 2018(06)
[3]中华人民共和国2017年国民经济和社会发展统计公报[J]. 中国统计. 2018(03)
[4]基于GB/T32960的车联网终端固件自更新系统设计[J]. 余楚礼,夏鹏,齐同启,马敬德. 汽车工程师. 2018(01)
[5]基于OSI的能源互联网模型研究[J]. 吴克河,王继业,朱亚运. 中国电机工程学报. 2017(03)
[6]连续交叉路口通行辅助系统[J]. 徐彪,张放,王建强,李克强. 汽车工程. 2016(11)
[7]智能网联汽车现状及发展战略建议[J]. 李克强. 经营者(汽车商业评论). 2016(02)
[8]国内外车联网市场发展的现状及市场驱动力分析[J]. 周智勇,吴一凡. 电子产品世界. 2015(10)
[9]蓝牙技术数据传输综述[J]. 钱志鸿,刘丹. 通信学报. 2012(04)
[10]GPS全球定位系统由几部分组成?[J]. 刘天雄. 卫星与网络. 2012(04)
硕士论文
[1]智能网联汽车安全网关技术的研究与实现[D]. 张鸥.电子科技大学 2018
[2]智能网联汽车安全远程升级技术的研究与实现[D]. 张海强.电子科技大学 2018
[3]基于蓝牙BLE的车载OBD终端设计与开发[D]. 朱志成.南京邮电大学 2017
[4]基于车联网的新能源汽车数据采集系统开发[D]. 刘霖筠.北京交通大学 2017
[5]基于OBD的车载远程数据终端的设计与开发[D]. 王璇喆.吉林大学 2017
[6]基于移动终端的汽车远程监控防盗系统的设计与研究[D]. 曾剑锋.湖南大学 2017
[7]基于OBD系统的车辆状态监测及故障诊断[D]. 李满.清华大学 2016
[8]基于CAN总线的车载监控及故障诊断系统的研究[D]. 王懋譞.东北大学 2016
[9]基于Android平台和OBD-Ⅱ的车联网应用系统设计与开发[D]. 周鹏.重庆大学 2016
[10]基于CAN总线和OBD-Ⅱ的车辆数据采集系统的研究与开发[D]. 李昔阳.重庆大学 2016
本文编号：3442966
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
数据采集系统方案框图
3车载数据采集与信息交互终端硬件开发27图3.5QBD61模块实物图Fig.3.5QBD61modulephysicalmapc.GPS芯片的选择。GPS模块负责向云端和用户提供车辆的实时位置信息、动态信息，是汽车导航、远程调度、监控报警、保险理赔业务等云端服务中重要的数据来源。本系统选用u-blox公司的NEO-6M芯片作为GPS定位模块的核心芯片。其误差范围在2.5米以内，能够进行室内以及桥梁底部的定位，国内绝大多数厂商的GPS模块都是基于该公司的芯片开发而来，比如广汽研等车企。该芯片在精度高的情况下，体积只有硬币大小，同时功耗低于105mW，能够支持有源和无源天线，可以应用在手机等移动终端中。芯片实物如图3.6所示。图3.6NEO-6M芯片实物图Fig.3.6NEO-6Mchipphysicalmapd.惯性芯片。惯性单元数据是对车辆本身运行数据的很好补充，可以提供汽车行驶过程中的多个方向的线加速度和角加速度等信息，可用于对汽车的行驶平顺性以及用户的驾驶行为习惯进行分析。本系统选用MPU-6050芯片作为惯性单元的主要芯片。该芯片由于性能优越，被广泛地应用到各个领域如智能手机、平板电脑、无人车惯导设备等。图3.7所示为芯片内部结构。可以看出其内部含有一个三轴MEMS陀螺仪和一个三轴MEMS加速度传感器，能够实现六个方向的加速度测量，并通过16位ADC输出数字信号。
3车载数据采集与信息交互终端硬件开发27图3.5QBD61模块实物图Fig.3.5QBD61modulephysicalmapc.GPS芯片的选择。GPS模块负责向云端和用户提供车辆的实时位置信息、动态信息，是汽车导航、远程调度、监控报警、保险理赔业务等云端服务中重要的数据来源。本系统选用u-blox公司的NEO-6M芯片作为GPS定位模块的核心芯片。其误差范围在2.5米以内，能够进行室内以及桥梁底部的定位，国内绝大多数厂商的GPS模块都是基于该公司的芯片开发而来，比如广汽研等车企。该芯片在精度高的情况下，体积只有硬币大小，同时功耗低于105mW，能够支持有源和无源天线，可以应用在手机等移动终端中。芯片实物如图3.6所示。图3.6NEO-6M芯片实物图Fig.3.6NEO-6Mchipphysicalmapd.惯性芯片。惯性单元数据是对车辆本身运行数据的很好补充，可以提供汽车行驶过程中的多个方向的线加速度和角加速度等信息，可用于对汽车的行驶平顺性以及用户的驾驶行为习惯进行分析。本系统选用MPU-6050芯片作为惯性单元的主要芯片。该芯片由于性能优越，被广泛地应用到各个领域如智能手机、平板电脑、无人车惯导设备等。图3.7所示为芯片内部结构。可以看出其内部含有一个三轴MEMS陀螺仪和一个三轴MEMS加速度传感器，能够实现六个方向的加速度测量，并通过16位ADC输出数字信号。
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G移动通信发展趋势与若干关键技术分析[J]. 何彦平. 中国信息化. 2018(05)
[2]车载通信终端OTA升级方案[J]. 王兰,郝成龙,许茜. 汽车实用技术. 2018(06)
[3]中华人民共和国2017年国民经济和社会发展统计公报[J]. 中国统计. 2018(03)
[4]基于GB/T32960的车联网终端固件自更新系统设计[J]. 余楚礼,夏鹏,齐同启,马敬德. 汽车工程师. 2018(01)
[5]基于OSI的能源互联网模型研究[J]. 吴克河,王继业,朱亚运. 中国电机工程学报. 2017(03)
[6]连续交叉路口通行辅助系统[J]. 徐彪,张放,王建强,李克强. 汽车工程. 2016(11)
[7]智能网联汽车现状及发展战略建议[J]. 李克强. 经营者(汽车商业评论). 2016(02)
[8]国内外车联网市场发展的现状及市场驱动力分析[J]. 周智勇,吴一凡. 电子产品世界. 2015(10)
[9]蓝牙技术数据传输综述[J]. 钱志鸿,刘丹. 通信学报. 2012(04)
[10]GPS全球定位系统由几部分组成?[J]. 刘天雄. 卫星与网络. 2012(04)
硕士论文
[1]智能网联汽车安全网关技术的研究与实现[D]. 张鸥.电子科技大学 2018
[2]智能网联汽车安全远程升级技术的研究与实现[D]. 张海强.电子科技大学 2018
[3]基于蓝牙BLE的车载OBD终端设计与开发[D]. 朱志成.南京邮电大学 2017
[4]基于车联网的新能源汽车数据采集系统开发[D]. 刘霖筠.北京交通大学 2017
[5]基于OBD的车载远程数据终端的设计与开发[D]. 王璇喆.吉林大学 2017
[6]基于移动终端的汽车远程监控防盗系统的设计与研究[D]. 曾剑锋.湖南大学 2017
[7]基于OBD系统的车辆状态监测及故障诊断[D]. 李满.清华大学 2016
[8]基于CAN总线的车载监控及故障诊断系统的研究[D]. 王懋譞.东北大学 2016
[9]基于Android平台和OBD-Ⅱ的车联网应用系统设计与开发[D]. 周鹏.重庆大学 2016
[10]基于CAN总线和OBD-Ⅱ的车辆数据采集系统的研究与开发[D]. 李昔阳.重庆大学 2016
本文编号：3442966
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