基于物联网网关的车辆信息自检监控系统

何 秦，解迎刚，赵明朗

（北京信息科技大学 信息与通信工程学院，北京 100101）

0 引 言

截至2020年6月，全国汽车数量已达到3.6亿辆，其中2.7亿辆为乘用车。随之而来产生了很多问题，如交通事故频发和尾气排放导致严重的环境污染等。为加强车辆的实时状态监控和信息采集，本文基于物联网网关设计实现了车辆自检信息上报系统，使用OBD获取车辆的实时数据，并由物联网网关上传到平台，便于监测车辆污染排放以及共享汽车实时车辆的检测情况。

1 系统设计

基于物联网网关的车辆信息自检监控系统，利用OBD与物联网网关开发板连接，获取汽车的实时数据。采集的OBD数据通过4G传输方式发送至云服务器，将数据存储于SQL Server服务器。基于物联网网关的车辆自检信息上报平台从数据库调取数据，在平台页面进行显示，便于车主更加直观地了解车辆当前的数据，为判断车辆故障情况以及尾气排放量提供依据。车辆信息自检系统为我国汽车行业的转型和发展提供了良好的思路。

通过4G移动网络获取OBD数据和定位信息，以TCP协议方式传输至云服务器，Service程序将接收的物联网网关开发板数据存储于云端SQL Server服务器，借助.net编写的网站从数据库中获取数据并显示。系统框架如图1所示。

图1 系统框架

基于物联网网关的车辆信息自检监控系统各框架功能如下：

（1）OBD模块。利用OBD模块获取车辆信息，并与物联网网关开发板连接，获得汽车的实时数据，通过对数据的处理，便于使用者随时监控发动机的运行情况、尾气处理工作状态和燃油情况等。

（2）物联网网关开发板。网关模块是系统硬件的组成部分，该模块可取出OBD真实数据，通过4G建立TCP连接，在云服务器端设置TCP监听，将读取的数据存入数据库。

（3）服务器。服务器系统可从数据库中调取数据，在数据显示页面进行动态显示。通过身份验证后进入云服务器，访问默认服务器IP地址，进入登录页面，输入账号密码后可进入数据显示页面，查看实时车辆数据。

通过计算机登录服务器后，车主即可进入系统查看数据。系统Web端主要包括以下功能：

（1）启动系统；

（2）登录华为云服务器；

（3）登录本地IP地址；

（4）访问车辆信息显示页面。

Web端系统流程如图2所示。

图2 Web端系统流程

在本设计中，服务器持续接收上传的TCP数据，GPS模块持续获取GPS定位信息，OBD模块持续获取OBD数据。物联网网关的任务关系如图3所示。

图3 物联网网关任务关系

2 系统具体实现

数据显示页面动态显示实时数据的效果如图4所示。

图4 数据显示页面

车辆在行驶过程中，汽车状态（ACC、熄火、点过）和具体数据值（发动机转速、汽车速度、发动机冷却液温度、燃油系统状况等）可以列表的形式显示，如图5所示。

图5 车辆具体数据值

3 结 语

虽然我国一直致力于提高车辆工程技术，并且取得了显著的效果，但与部分欧美国家相比，差距较明显。OBD技术日趋成熟，设计的车辆信息自检监控系统可以检测相关车辆元器件是否正常工作，通过计算得到正常行驶过程中车辆尾气的排放量。同时，该系统还能监测车辆当前情况，如是否存在故障、故障原因等。该系统对于保障车主人身、财产安全具有较好的效果，更对环境保护具有重要意义。