新能源汽车远程实时监控系统设计与研究

摘要

一套适用于新能源汽车示范运营的远程监控原型系统,完善了现有系统功能并保持其可靠性和数据完整性,重点改善了系统远程通信实时性,能为新能源汽车示范运营保驾护航和相关科学研究提供数据支撑;且设计了开放的车载终端架构,能形成一个可持续、为车联网相关应用提供支持的开发平台。
　　论文在跟踪新能源汽车远程监控系统国内外发展现状及对Telematics简要研究并明确其关键性技术的基础上,首先探讨了其数据采集方法和远程传输方式;然后基于上海市的地方标准提出了其设计要求和架构;接着采用结构化设计方法,分别对车载终端的硬件、软件实现方案进行了设计和研究;最后测试了原型系统的远程通信性能。
　　系统总体设计方面,首先提出了一个极具开放性的系统架构;然后详细设计和描述了车载终端功能行为和远程通信协议(RCP);通信方案方面,采用基于SAE J1939的高速CAN为与车辆控制网络的通信方案;采用基于CDMA2000 EVDO移动网络的远程通信方案。
　　车载终端设计方面,采用基于MCU(STM32)的硬件实现方案,模块化地设计了满足车载终端功能要求的硬件电路。采用基于实时内核RTOS(μC/OS-II)的软件实现方案,首先提出了具有层次分明、开放性特点的车载终端软件架构;接着运用面向对象方法设计和实现了基础软件构件;最后进行了详细地应用软件设计。测试表明,原型系统具有优异的数据完整性,并改善了现有系统远程通信实时性。

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第一章 绪论

1.1新能源汽车远程监控概述

1.2 Telematics车载信息服务

1.3远程监控关键技术分析

1.4选题背景与主要内容

第二章 远程通信方案研究

2.1 2.5G、3G及4G简介

2.2 GPRS与EVDO的TCP性能比较

2.3 EVDO网络通信原理

2.4 TCP/IP简介

2.5本章小结

第三章 CAN通信方案研究

3.1新能源汽车控制网络结构

3.2 CAN2.0协议

3.3 SAE J1939简介

3.4车载终端CAN通信协议

3.5本章小结

第四章 系统总体设计

4.1设计要求

4.2架构设计

4.3车载终端功能行为

4.4远程通信协议设计

4.5本章小结

第五章 车载终端硬件设计

5.1硬件实现方案研究

5.2硬件设计概述

5.3单元电路设计

5.4电路原理图

5.5本章小结

第六章 车载终端软件设计

6.1软件实现方案研究

6.2μC/OS-II应用简介

6.3平台软件层设计

6.4接口层设计

6.5应用层设计

6.6本章小结

第七章 远程通信性能测试

7.1测试原理及目标

7.2模拟通信服务器设计

7.3远程通信测试

7.4本章小结

第八章 总结与展望

8.1主要工作和创新点

8.2后续研究工作

参考文献

附录1

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文