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基于车联网的新能源汽车数据采集系统开发

刘霖筠  
【摘要】:随着汽车保有量持续增加,引发的能源与环境污染问题愈发突出,清洁高效的新能源汽车应运而生。目前我国新能源汽车发展与西方发达国家还存在一定差距,研究与提升新能源汽车技术关键之一是对新能源汽车行驶过程中的相关数据进行采集并分析,进而提升新能源汽车相关性能。传统的对新能源汽车性能研究的方法多局限于室内试验,并不能良好地模仿出新能源汽车在行驶过程中的状态,加之最近共享经济的大热,共享汽车在街头逐渐增多,对于具有可以对共享汽车实时监控的车联网系统的需求也成指数式增长,所以,设计开发一套性能稳定、功能强大的基于车联网的新能源汽车数据采集监控系统有着极其重要的意义。本文设计开发了基于车联网的新能源汽车数据采集监控系统,既可以实时采集车辆行驶过程中的各项数据并进行记录,又可以对目标车辆行驶状态、用车状态进行实时监控以及对其进行实时定位追踪。具体内容如下:(1)根据需求分析,设计了车载数据采集监控系统总体方案,系统主要分车载终端和监控中心两大部分,车载终端以嵌入式STM32主板为载体,配以GPS模块、GPRS模块、Wi-Fi模块来实现I/O 口高电平输出、CAN总线数据及GPS数据采集、数据解析、数据打包通过无线网络方式发送到监控中心等功能。监控中心作为监控平台,显示车辆实时数据,实时的定位信息,并可以将数据存储在PC机中,还可以对存储的数据进行后续处理与显示。(2)对嵌入式车载终端硬件进行选型,完成底层驱动开发并对各功能模块进行测试,包括STM32F107主板的RS232串口、CAN接口、I/O 口通信测试,GPRS模块测试,GPS模块测试及Wi-Fi模块测试,完成硬件系统集成,测试分析GPRS通信模式与Wi-Fi通信模式下丢包率。(3)完成嵌入式车载终端软件开发,利用C语言在Keil μVision4环境下对CAN通信、RS232串口通信、GPRS通信连接建立、GPS通信、Wi-Fi通信等功能进行开发。(4)利用LabVIEW完成监控中心各功能模块开发,包括与客户端建立TCP连接、数据收发、数据显示、数据存储及数据处理等功能。(5)针对混合动力车载数据采集测试搭建了基于Matlab/Simulink、VeriStand和硬件在环仿真技术开发的实时仿真平台,模仿实车发送CAN网络数据,由车载终端接收并解析,与GPS数据打包,通过GPRS无线网络发送到监控中心,实验测试证明,监控中心可以正确接收并显示数据。完成重型发动机OBD测试,由车载终端采集OBD接口 CAN网络数据,解析后打包经Wi-Fi无线网络发送到监控中心。完成电动三轮车远程监控系统应用,由车载终端采集并解析CAN网络数据及GPS数据,打包后通过GPRS网络发送到监控中心,完成对车辆的实时监控。


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