新能源汽车数据检测处理系统需求分析

摘要：互联网技术的进步促进了车联网的快速发展，新能源汽车数据信息中越来越多地应用到大数据技术HADOOP及SPARK，通过车联网信息平台的数据库，挖掘新能源汽车行驶信息。对新能源汽车数据检测处理系统特点及角色进行了分析，并基于大数据研究了新能源汽车的系统功能和非功能的需求。研究结论为新能源汽车的数据检测、维护及产品质量提供理论支撑和借鉴。

关键词：新能源汽车；大数据；需求分析；数据检测

中图分类号：U469  收稿日期：2023-09-26

DOI：1019999/jcnki1004-0226202401022

1 前言

伴随科学技术发展及社会经济水平提升，环境逐渐成为社会和公众关注的话题。不可再生能源的稀缺使新能源汽车开始走进公众的视野，它具有能耗低和环境污染相对较小的优势，这也是传统燃油汽车所不及的。新能源汽车对我国未来能源结构有了一定的改善，对汽车产业竞争力有了较大提高，对我国低碳交通具有重要的意义。发达国家最先布局汽车产业发展，而新能源汽车具有环保、低碳、节能的优势，成为全球汽车产业总体布局的战略方向，这也是未来汽车产业发展的趋势。

与传统汽车相比，新能源汽车的发动机同样重要，它是汽车重要的驱动部件，其运行稳定性对整车性能影响较大，故障的检测与维修起着关键作用[1]。党妮[2]以新能源车辆行驶故障为研究对象，探讨了新能源车辆行驶的故障因素，深入剖析了新能源汽车故障的危害、修复方式及技术措施，为我国新能源车辆故障修复提供参考。田振芳[3]主要针对EPS系统进行性能测试，测试了其在不同转速、不同阻力下方向盘的转向力矩和转向系统的助力力矩的关系，以及在转向助力的作用下，电机电流与助力力矩的关系；对新能源ESP动力转向系统性能检测数据进行分析，研究结果有助于汽车产品生产的质量提高，以及后市场的维护、诊断与维修。周松[4]以重庆新能源汽车检测站为例，介绍了新能源汽车检测站的意义，为我国公安部新能源汽车年检提供了参考依据与借鉴。刘文军等[5]通过对采集到的大规模车辆数据进行挖掘和分析，可以服务于车辆参数优化、故障诊断等潜在应用，提出了新能源汽车车载数据收集模块，为新能源汽车数据采集、传输及监控提供了便利和技术支撑。刘建洲[6]以吉利EV300进行了案例研究，阐述了新能源汽车的维修与安全防护问题，为新能源汽车的性能测试提供了参考。

2 系统特点及角色分析

新能源汽车与传统汽车不同之处在于能耗、数据处理系统及服务系统的不同。新能源汽车由车辆监控管理平台来控制汽车的数据检测处理系统和大数据服务系统，进行数据读取和数据分析。新能源汽车在行驶过程中可以实时上报相关数据，相关平台可以对全国新能源汽车上报的数据进行处理和分析，然后储存HDFS中，后期新能源汽车需要检测时，可以随时调取历史报文数据，进行实施分析和数据读取，通过大数据处理手段对新能源汽车进行计算、分析和查询；基于新能源汽车的功能需求视域下来看，底层数据的分析处理是汽车数据检测处理系统的核心问题。

因此，在新能源汽车数据检测处理系统构建过程中，高效储存、快速查询和有效分析处理底层数据是关键，只有对新能源汽车底层数据实现快速的分析，才能正常展示上层数据的分析。从新能源汽车的非功能视角来说，数据处理系统需要更多的性能保证，比如在查询数据的实时性、数据扩展性及数据检测系统的可维护性等，这些性能需求需要新能源汽车考虑整个系统的性能，来构架一个完备的底层数据分析系统，进而支撑整个系统的数据扩展和实时可用性，以完成对车辆的数据检測。

基于以上新能源汽车系统特点分析，将新能源汽车主要分为三种角色，即普通用户、车企用户和系统管理员，三个角色具有不同的功能，主要功能的说明如图1所示。

从该系统数据来源角度分析，离线数据和Web端应用是数据检测的重要组成部分，而数据处理平台是新能源汽车数据检测处理系统的核心。一方面新能源汽车的基本功能在于Web系统通用功能的使用数据，其中用户信息管理和权限配置等数据起着关键作用；另一方面，新能源汽车数据检测系统的关键是数据分析功能和离线计算结果数据，系统角色的重要作用是要准确分析汽车的里程信息和新能源汽车历史报表等基础数据。

3 系统功能需求分析

筛选新能源汽车的真实里程数据是数据检测处理系统的核心任务。通过系统的数据处理，较快识别系统中的伪数据，能提升车联网平台的数据质量，从而为进一步评估新能源汽车的现状提供准确数据支撑，也可以为当地政府出台有关新能源方面的政策提供真实数据参考，因此，数据检测系统在新能源汽车系统功能需求中占据重要地位，能为我国新能源汽车制造销售企业提供技术数据支撑，从而改进新能源汽车的性能，使得我国新能源汽车向更好的方向发展，为新能源汽车用户提供优质的服务。该系统从普通用户、车企用户及管理员三个方面进行设计，该系统的周境图如图2所示。

可见，记录新能源汽车的行驶信息是汽车数据检测处理系统的主要目的。分析新能源汽车的历史数据，并根据汽车的行驶信息进行对比，可实现对新能源车辆的相关信息管理。在整个分析过程中，可有效使用大数据技术与新能源汽车历史数据核查和统计的融合，其中系统管理员是核心，要针对用户信息管理、登录权限及车辆信息管理等7项内容进行管理，及时掌握新能源汽车的数据。管理员角色用例图如图3所示。

从图3中可见，异常新能源车辆统计是新能源的车辆历史数据统计中的重点，而定位异常车辆统计和数据处理方面异常车辆统计是系统管理员必须重点核查的内容。系统管理员通过重点核查异常新能源车辆可以有效发现车辆的具体问题，从而根据问题制定新能源汽车的服务系统，为车辆异常判定提供依据，新能源汽车数据异常判定规则如图4所示。

4 非功能需求分析

不同用户的功能性需求和行驶需求是新能源汽车数据检测处理系统最主要的功能。除此功能以外，新能源汽车还需要考虑其他非功能需求，以满足不同用户的需求，新能源汽车的系统只有同时满足功能用户和非功能用户的全部需求，才能确保整个系统的正常运行，以保证用户的需求。对于新能源汽车数据检测处理系统而言，从新能源汽车安全性、易用性、使用高效性、可扩展性和系统可维护性等方面满足非功能性需求。

4.1 新能源汽车检测处理系统的安全性与易用性

普通用户及游客、消费者、新能源汽车销售企业及系统平台管理人员是新能源汽车检测处理系统的主要用户。由于没有用户的权限和功能各具不同，而且用户数量较为庞大，这就需要系统具有良好的性能，数据访问的安全性是系统设计的关键，确保在系统运行过程中会出现访问度高时，不出现卡顿现象。系统数据储存的用户安全需求是新能源汽车检测处理系统的安全性保障，系统底层储存架构设计的数据安全必须保证安全性，从而保证新能源汽车检测处理系统的安全性能。

4.2 新能源汽车检测处理系统的高效性

新能源汽车检测处理系统设计的功能较多，系统底层数据处理规模较大，因此，合理的系统设计在能够保证系统功能正常实现的同时，要保证检测处理系统的响应时间，更为重要的是，该系统还要保障系统处理的相关执行性能的政策实现效率，确保在合理范围内完成。其中数据分析模块是新能源汽车检测系统的功能需求，每一个功能模块查询都要对应底层复杂的行驶数据处理，这些复杂的数据常以日统计、周统计、月统计及年统计的单位出现。在系统中的查询功能要设计成可视化，将数据计算呈现给用户，要保证数据展示的速度。

4.3 新能源汽车检测处理系统的可维护性

新能源汽车检测处理系统在具体的使用过程中，尤其是系统刚刚运行的初期，会出现功能的调整改动和新需求的增加，系统维护和不断的修改是系统初期的关键。如果在系统运行初期出现不同设计模块的耦合度较低的状况，需要系统管理员及设计人员针对不同模块进行维护和调整，确保新能源汽车检测系统的内部程序及不同程序间能够独立运行，实现新能源汽车检测系统程序的移植性和可维护性，可以有助于该系统不断更新新需求带来的维护工作。

综上所述，新能源汽车检测系统需要维护时，设计人员及系统管理员只需要调整系统模块的部件，对部分需要维护的程序进行修改，而其他的模块影响不大，进一步降低检测系统的维护难度，实现后期系统维护的成本，给不同用户带来方便。

4.4 新能源汽车检测处理系统的可扩展性

伴随国家对新能源汽车的政策倾向，车辆数目逐年增多，因此，从数据存储角度来说，系统上传的新能源汽车行驶数据会越来越多。

新能源汽车行驶数据的增加会导致系统储存压力，在系统设计中要考虑底层数据计算规模，从而提升新能源汽车检测系统的处理数据的能力，不断提高系统良好的响应性和系统集群的计算能力，才能满足系统数据的处理能力需求，这就要系统开发过程中具有较大的扩展能力来不断满足数据储存和数据计算能力，系统集群的擴展性可以分为横向扩展和纵向扩展两个方面，系统中通过增加集群的节点数目和计算能力来提升横向扩展的目的，进一步提升系统的整体性能；增加系统CPU的数量和计算机内存是新能源汽车检测系统的纵向扩展的提升的关键。另外，通过提升现有机器硬件的配置也可以扩大系统磁盘存储容量，同样也可以达到新能源汽车检测处理系统扩展的目的。

5 结语

伴随新能源汽车数量的增加，研究新能源汽车的公共数据采集与系统分析势在必行，通过车联网平台采集大量新能源汽车的历史数据，基于大数据平台和互联网平台，可以对新能源汽车的历史行驶数据进行深入分析和里程数据的核查，从而为申请新能源汽车补贴提供数据支撑。本文概述了新能源汽车数据检测处理系统的功能需求，并对新能源汽车检测处理系统面临的主要问题进行总结，该系统要不断升级来满足用户的功能需求和非功能需求，进而保证系统数据的可靠性和真实性，为后续数据利用和使用提供可靠的技术支撑。

参考文献：

[1]邱祖汉汽车发动机的故障检测和维修技术探讨[J]专用汽车，2023（1）：72-74

[2]党妮新能源汽车故障维修方法与关键技术探讨[J]专用汽车，2022（8）：96-98

[3]田振芳新能源汽车EPS性能检测及数据分析[J]内燃机与配件，2023（1）：106-108

[4]周松新能源汽车检测站为国家检验标准出台提供数据支撑[J]新能源科技，2022，30（12）：5

[5]刘文军，蒋中，蒋骊冬新能源汽车数据采集与状态监测系统[J]计算机系统应用，2017，26（6）：103-107

[6]刘建洲新能源汽车维修安全防护及性能测试方法研究[J]专用汽车，2023（3）：90-92

作者简介：

赵蕊，女，1986年生，实验师，研究方向为汽车检测与维修。