李祥，馮拔，葉標(biāo)，劉凱

（長(zhǎng)沙中車(chē)智馭新能源科技有限公司網(wǎng)聯(lián)應(yīng)用技術(shù)部，湖南 長(zhǎng)沙 410006）

0 引言

在政策和技術(shù)進(jìn)步的共同推動(dòng)下，全球電動(dòng)客車(chē)市場(chǎng)迅速發(fā)展，今年由于新冠肺炎疫情的影響，增速有所放緩，但對(duì)于出行交通的安全化、舒適化要求卻越來(lái)越高，因此整車(chē)廠(chǎng)在生產(chǎn)車(chē)輛的同時(shí)，也必須開(kāi)發(fā)相應(yīng)的網(wǎng)聯(lián)化平臺(tái)，電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)正是在此背景下應(yīng)運(yùn)而生的[1-2]。

現(xiàn)有的GB/T 32960-2016《電動(dòng)汽車(chē)遠(yuǎn)程服務(wù)與管理系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，規(guī)定了車(chē)載終端上傳到國(guó)家監(jiān)控平臺(tái)的數(shù)據(jù)格式及內(nèi)容，而電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了自定義的拓展。電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)在實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中，調(diào)試人員需要對(duì)照電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議進(jìn)行人工比對(duì)解析，導(dǎo)致耗費(fèi)大量的時(shí)間且容易出錯(cuò)。

針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本文結(jié)合電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議解析系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)主要功能實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際的解析過(guò)程中，此系統(tǒng)完美地解決了數(shù)據(jù)報(bào)文解析，提高了工作效率。

1 系統(tǒng)概述

電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議用來(lái)規(guī)范車(chē)載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)端間通信數(shù)據(jù)格式[3]，操作移動(dòng)手機(jī)端進(jìn)行車(chē)況查看、車(chē)輛部件控制、一鍵診斷等。其中，數(shù)據(jù)單元部分內(nèi)容為：第三鏈路狀態(tài)查詢(xún)數(shù)據(jù)單元、第三鏈路狀態(tài)設(shè)置數(shù)據(jù)單元、遠(yuǎn)程車(chē)輛控制數(shù)據(jù)單元、車(chē)輛部件控制狀態(tài)反饋數(shù)據(jù)單元、車(chē)輛部件狀態(tài)數(shù)據(jù)單元、一鍵診斷數(shù)據(jù)單元。電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)及定義如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)及定義

電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議解析系統(tǒng)除了對(duì)車(chē)載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)通信的數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行解析，還包括對(duì)十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為文本字符串、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為日期、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制等功能。調(diào)試人員通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)采集電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議報(bào)文后，將數(shù)據(jù)包報(bào)文在WEB端電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議解析系統(tǒng)進(jìn)行解析，待解析完后將報(bào)文結(jié)果可視化展示。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議解析系統(tǒng)軟件架構(gòu)采用三層體系結(jié)構(gòu)[4]，包括數(shù)據(jù)展示層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層，體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 體系結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)展示層：用戶(hù)將采集數(shù)據(jù)輸入到前臺(tái)頁(yè)面的文本域，點(diǎn)擊提交按鈕提交請(qǐng)求到服務(wù)端的后臺(tái)，后臺(tái)處理完后把結(jié)果返回給前臺(tái)數(shù)據(jù)頁(yè)面。數(shù)據(jù)展示層運(yùn)用HTML、CSS、BootStrap、JavaScript等技術(shù)，將后臺(tái)的處理結(jié)果渲染到前臺(tái)頁(yè)面。

數(shù)據(jù)處理層：服務(wù)端接受前臺(tái)傳遞過(guò)來(lái)的報(bào)文數(shù)據(jù)，根據(jù)電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議，識(shí)別命令指令，包括第三鏈路狀態(tài)查詢(xún)、第三鏈路狀態(tài)設(shè)置、遠(yuǎn)程車(chē)輛控制、車(chē)輛部件控制狀態(tài)反饋、車(chē)輛部件狀態(tài)等指令，從而進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層：在數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中，既包括原始報(bào)文數(shù)據(jù)的持久化到MYSQL數(shù)據(jù)中，又包括實(shí)際業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的持久化，將數(shù)據(jù)持久化到磁盤(pán)中，避免數(shù)據(jù)的丟失。

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議解析系統(tǒng)主要是幫助開(kāi)發(fā)與調(diào)試人員快速解析遠(yuǎn)程控制報(bào)文，其主要功能包括第三鏈路狀態(tài)查詢(xún)報(bào)文解析、第三鏈路狀態(tài)設(shè)置報(bào)文解析、遠(yuǎn)程車(chē)輛控制報(bào)文解析、車(chē)輛部件控制狀態(tài)反饋報(bào)文解析、車(chē)輛部件狀態(tài)報(bào)文解析、一鍵診斷報(bào)文解析以及進(jìn)制轉(zhuǎn)換功能，功能設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 功能設(shè)計(jì)

第三鏈路狀態(tài)查詢(xún)包括參數(shù)設(shè)置時(shí)間、參數(shù)總數(shù)、參數(shù)項(xiàng)列表，第三鏈路狀態(tài)設(shè)置也包括參數(shù)設(shè)置時(shí)間、參數(shù)總數(shù)、參數(shù)項(xiàng)列表。

遠(yuǎn)程車(chē)輛控制報(bào)文解析包括時(shí)間、命令I(lǐng)D、命令參數(shù)，其中命令參數(shù)包括車(chē)輛啟動(dòng)、車(chē)輛熄火、車(chē)前門(mén)開(kāi)、車(chē)前門(mén)關(guān)、車(chē)后門(mén)開(kāi)、車(chē)后門(mén)關(guān)、車(chē)中門(mén)開(kāi)、車(chē)中門(mén)關(guān)、空調(diào)開(kāi)、空調(diào)關(guān)、小燈開(kāi)、小燈關(guān)、近光開(kāi)、近光關(guān)、遠(yuǎn)光開(kāi)、遠(yuǎn)光關(guān)、鎖車(chē)、解鎖、電加熱開(kāi)啟、電加熱關(guān)閉、喇叭開(kāi)啟、喇叭關(guān)閉、駕駛模式、限制車(chē)速、限制驅(qū)動(dòng)功率、車(chē)輛蠕行開(kāi)啟、車(chē)輛蠕行關(guān)閉、雙閃開(kāi)啟、雙閃關(guān)閉、開(kāi)始一鍵診斷、停止一鍵診斷。

車(chē)輛（部件）控制狀態(tài)反饋內(nèi)容包括控制指令下發(fā)時(shí)間、命令I(lǐng)D、控制響應(yīng)狀態(tài)、命令狀態(tài)描述，其中控制響應(yīng)狀態(tài)包括響應(yīng)控制指令成功、響應(yīng)控制指令失敗、遠(yuǎn)程控制校驗(yàn)成功、遠(yuǎn)程控制校驗(yàn)失敗、車(chē)身控制器未響應(yīng)控制請(qǐng)求。

車(chē)輛（部件）狀態(tài)包括數(shù)據(jù)采集時(shí)間、信息類(lèi)型標(biāo)志（1）、信息體（1）、信息類(lèi)型標(biāo)志（n）、信息體（n）。部件運(yùn)行狀態(tài)包括：模式、鎖車(chē)、空調(diào)、電池加熱、小燈、前大燈（近光）、前大燈、（遠(yuǎn)光）、前門(mén)、中門(mén)、后門(mén)、喇叭、駕駛模式、車(chē)速、驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率、車(chē)輛蠕行、車(chē)輛溜車(chē)制動(dòng)百分比、車(chē)輛電制動(dòng)響應(yīng)速率、雙閃、車(chē)輛驅(qū)動(dòng)響應(yīng)速率、啟動(dòng)熄火。

車(chē)輛診斷數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)采集時(shí)間、診斷數(shù)據(jù)。其中診斷數(shù)據(jù)有燈光系統(tǒng)診斷狀態(tài)、門(mén)控系統(tǒng)診斷狀態(tài)、驅(qū)動(dòng)散熱系統(tǒng)診斷、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)診斷、儲(chǔ)能散熱系統(tǒng)診斷、轉(zhuǎn)向診斷、泵氣系統(tǒng)診斷、空調(diào)診斷、燈光系統(tǒng)故障代碼、門(mén)控系統(tǒng)故障代碼、驅(qū)動(dòng)散熱系統(tǒng)故障代碼、儲(chǔ)能散熱系統(tǒng)故障代碼、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障代碼、儲(chǔ)能系統(tǒng)故障代碼、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)故障代碼、泵氣系統(tǒng)故障代碼、空調(diào)系統(tǒng)故障代碼、總體診斷狀態(tài)。

2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議解析系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)即數(shù)據(jù)表的設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)主要涉及的表為：原始碼流信息表（origin_data）、狀態(tài)查詢(xún)信息表（state_search）、狀態(tài)設(shè)置信息表（state_setup）、遠(yuǎn)程車(chē)輛控制信息表（remote_control）、車(chē)輛部件控制狀態(tài)反饋信息表（remote_control_feedback）、車(chē)輛部件狀態(tài)信息表（vehicle_state）、一鍵診斷信息表（oneclick_diagnosis）。

2.4 流程設(shè)計(jì)

電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)的數(shù)據(jù)報(bào)文有兩個(gè)流向：上行和下行。上行是指車(chē)載終端到電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)的通信，下行是指電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)控平臺(tái)到車(chē)載終端的通信。無(wú)論是上行還是下行，對(duì)于電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議解析系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，并無(wú)本質(zhì)上的區(qū)別，用戶(hù)在CAN網(wǎng)絡(luò)采集到的數(shù)據(jù)報(bào)文，放到電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制平臺(tái)進(jìn)行解析，流程如圖3所示。

圖3 流程設(shè)計(jì)

3 系統(tǒng)主要功能實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，選用Java語(yǔ)言作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，Idea作為開(kāi)發(fā)工具，Maven作為Jar包管理工具，采用流行的SpringBoot、Mybatis等框架技術(shù)。本文對(duì)遠(yuǎn)程車(chē)輛控制報(bào)文解析、一鍵診斷功能進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)描述[5]。

遠(yuǎn)程車(chē)輛控制報(bào)文解析功能的實(shí)現(xiàn)，其主要流程為：采集報(bào)文、持久化報(bào)文、解析報(bào)文、展示結(jié)果。其中，采集報(bào)文的步驟為：首先通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，然后將采集到數(shù)據(jù)報(bào)文在WEB端的電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議解析系統(tǒng)發(fā)起請(qǐng)求，請(qǐng)求到達(dá)RemoteControlController類(lèi)上，進(jìn)行原始報(bào)文數(shù)據(jù)的持久化、解析報(bào)文，最后將處理的結(jié)果返回給客戶(hù)端。遠(yuǎn)程車(chē)輛控制報(bào)文解析功能實(shí)現(xiàn)如圖4所示。

圖4 車(chē)輛遠(yuǎn)程控制功能實(shí)現(xiàn)

對(duì)于一鍵診斷功能，將采集的數(shù)據(jù)報(bào)文放到電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議解析系統(tǒng)文本輸入框，點(diǎn)擊解析按鈕發(fā)送Ajax請(qǐng)求到后臺(tái)，請(qǐng)求體中包含用戶(hù)請(qǐng)求的參數(shù)（即數(shù)據(jù)報(bào)文），在后臺(tái)的DiagnoseStatusController程序類(lèi)及getFrontMsg（String orginData）方法上，貼上@RequestMapping注解用來(lái)處理請(qǐng)求地址映射，而后在方法里面進(jìn)行實(shí)際的業(yè)務(wù)邏輯處理，處理完后將處理結(jié)果封裝DiagnoseStatus對(duì)象中去，再借助Gson工具類(lèi)把DiagnoseStatus對(duì)象轉(zhuǎn)成json字符串，將結(jié)果返回給前臺(tái)頁(yè)面進(jìn)行結(jié)果的渲染，如圖5為一鍵診斷的具體實(shí)現(xiàn)。

圖5 一鍵診斷功能實(shí)現(xiàn)

4 結(jié)論

本文在電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議的基礎(chǔ)上，對(duì)電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議解析系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括架構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，并采用Java語(yǔ)言對(duì)功能進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。目前，電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議解析系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中，調(diào)試人員采集數(shù)據(jù)報(bào)文后將報(bào)文放到電動(dòng)客車(chē)遠(yuǎn)程控制協(xié)議解析系統(tǒng)，能夠很好地解析出協(xié)議的內(nèi)容，滿(mǎn)足實(shí)際的調(diào)試需求，提高了工作效率；同樣，也對(duì)其他系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)有很好的借鑒意義。