CN109165164A - 面向车联网封闭测试场的数据管理***及数据管理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了面向车联网封闭测试场的数据管理***及数据管理方法，通过增加数据存储服务器收集测试场地内所有网络和功能终端的运行日志数据并进行独立存储，实现测试者对测试功能的调取，不影响其他网络性能，为测试终端增加数据反馈模块，通过专用网络对日志文件进行上传，使得测试者对车联网***数据准确调取，降低测试经济成本和时间成本，能够解决现存车联网测试环境中，利用为测试设备和相关设备添加数据上传模块对数据进行收集，同时能够用于将新数据与旧数据进行对比；采用数据存储服务器独立***传输数据，保证数据管理***与待测***相互独立，***简单，可移植程度高，能够适应不同试验场需求。
Description
技术领域
本发明属于车联网技术领域，涉及面向车联网封闭测试场的数据管理***及数据管理方法。
背景技术
近年来，随着信息技术的不断发展，车联网技术已经开始从理论研究转向实质测试阶段。全国各地开始建设车联网测试基地并开展各类测试工作。针对车联网的网络通信，终端应用以及路侧设备等开展测试。试验场测试相较于计算机仿真验证，能够更有效的复现真实路况下的道路环境，网络环境，使得测试更逼近真实场景。同时，也可以让测试开发人员更直观的感受应用体验效果，对车联网应用人机交互、管理平台开发有着不可替代的作用。
由于车联网***涉及大量子***，包括通信***、车载终端***、路侧终端***、中心服务***等，且设备数量多，分布范围广，对于自动化监测的要求较高。而通信子***又存在着多种通信网络，这使得车联网***中各个子***、功能模块之间并不能实现数据的直接调取。这种情况也直接导致了测试者无法掌握整个测试***的情况，在发生异常时无法第一时间定位问题，复现问题，测试效率显著下降，从而造成车联网测试平台测试数据管理维护较为困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种面向车联网封闭测试场的数据管理***及数据管理方法，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
面向车联网封闭测试场的数据管理***，包括车载单元、路侧设备、数据存储服务器和***管理设备；
车载单元内设有连接车辆内部CAN控制总线和传感器模块的车载终端，用于实时收集车辆行驶中的各项数据；
路侧设备用于对测试应用场景的数据采集，同时完成与车载单元之间的信息交互应用；
***管理设备负责车联网测试应用***的运行和维护，同时将路侧设备与车载单元之间的交互信息传输至数据存储服务器；
数据存储服务器用于对被测***或应用的数据进行存储，并设有读取接口。
进一步的，传感器模块包括GPS模块、加速度计模块、陀螺仪模块和车载雷达模块。
进一步的，车载终端和路侧终端均设有数据收集模块，数据收集模块包括数据上传模块与数据接收模块；数据收集模块通过专用网络或商用网络为数据收集模块提供数据上传通道。
进一步的，所述车载单元和路侧设备均包括智能终端模块和网络接入模块，所述智能终端模块搭载开放平台和车联网应用；网络接入模块为智能终端提供网络接入服务和与其他终端的信息交互；智能终端模块和网络接入模块之间连接有分线器；分线器连接有数据收集模块，数据收集模块用于将智能终端模块和网络接入模块所传递的网络数据提取并上传保存；数据收集模块通过专用网络或商用网络将所有数据备份上传到数据存储设备。
一种面向车联网封闭测试场的数据管理***的数据管理方法，包括以下步骤：
步骤1)，装载有测试***的车联网试验场进行测试开始；
步骤2)，车联网车载单元和路侧设备进行信息交互，***管理设备为车载单元和路侧设备提供交通信息服务通道；
步骤3)、***管理设备将车载单元和路侧设备之间的交互信息存储至数据存储服务器中；
步骤4，数据存储服务器上的数据通过访问终端被提取应用。
进一步的，步骤2)中对于所有车载单元和路侧设备交互信息加载时间戳。
进一步的，数据存储服务器对所接收到的车载单元和路侧设备交互信息进行分类存储。
进一步的，数据存储服务器首先接收到的数据类型进行应用数据或数据管理数据划分后进行分类存储，数据存储服务器根据数据来源和数据作用对存储后的数据进行索引。
进一步的，车载单元和路侧设备之间的网络传输与数据存储服务器用于接收信息网络相互独立。
进一步的，数据存储服务器处理能力和存储速度应大于试验场数据产生速度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明面向车联网封闭测试场的数据管理***及数据管理方法，通过增加数据存储服务器收集测试场地内所有网络和功能终端的运行日志数据，实现测试者对测试功能的调取，设计独立的数据反馈网络，与其他车联网***网络隔离，不影响其他网络性能，为测试终端增加数据反馈模块，通过专用网络对日志文件进行上传，使得测试者对车联网***数据准确调取，准确发现问题，降低测试经济成本和时间成本，能够解决现存车联网测试环境中，由于***模块复杂，有效的数据读取方式补足，造成的测试问题原因不明，以及难以复现的情况，利用为测试设备和相关设备添加数据上传模块对数据进行收集，同时设置数据管理服务器为测试人员读取接入数据提供条件，能够长期存储各类数据，用于将新数据与旧数据进行对比，发现升级开发的改进和产生的新的问题；采用数据存储服务器独立***传输数据，不对被测网络设备产生性能的直接影响，保证数据管理***与待测***相互独立，***简单，可移植程度高，能够适应不同试验场需求。
附图说明
图1为本发明***结构示意图。
图2为本发明面向终端设备的数据上传功能模块结构示意图。
图3为本发明面向数据存储服务器的数据接入结构示意图。
图4为数据存储服务器功能模块连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1至图4所示，一种面向车联网封闭测试场的数据管理***，包括车载单元、路侧设备、数据存储服务器和***管理设备，车载单元内设有连接车辆内部CAN控制总线和传感器模块的车载终端；传感器模块包括GPS模块、加速度计模块、陀螺仪模块和车载雷达模块，用于实时收集车辆行驶中的各项数据，包括速度、加速度、位置和油耗；路侧设备用于完成车路之间的信息交互应用，具体指待测试车辆与设置于道路的路侧设备之间的信息交互，并针对测试应用场景的数据采集；***管理设备负责车联网测试应用的运行和维护；车载终端和路侧终端分别设有数据收集模块，数据收集模块包括数据上传模块与数据接收模块；引入专用网络或商用网络(LTE或DSRC)为数据收集模块提供数据上传通道；数据存储服务器用于对被测***或应用以及整个配套***的数据进行存储，并提供读取接口。
所述车载单元和路侧设备均包括智能终端模块和网络接入模块，所述智能终端模块搭载开放平台和车联网应用；网络接入模块为智能终端提供网络接入服务和与其他终端的信息交互；在智能终端模块和网络接入模块(通信终端)之间连接分线器，分线器连接有数据收集模块(数据终端)，用于将智能终端模块和网络接入模块所传递的所有网络数据提取并上传保存；数据收集模块通过专用网络或商用网络，利用可靠传输方式将所有数据备份上传到数据存储设备。
所有收集的数据包均要加上基于UTC的时间戳，以确认实际包产生时间；加上身份信息，以确定数据来源，数据在传输过程中，要对发出数据包进行确认，以任何数据都不会因为传输中的丢包而遗失；对于暂时的网络服务无效状况，数据模块能够暂时存储数据，等待网络接入恢复后，再将数据上传。
对于网络接入模块用于上传数据的网络，需要与车载单元和路侧设备的网络接入模块相互独立，以确保不会干扰其性能；根据试验场地需要，可以单独建立包括LTE、Wi-Fi或EUHT的专用网络，也可以使用商用LTE网络进行数据传输。
对于数据存储服务器，其直接接入到试验场主干网络上，监听包括本方法数据终端模块上传数据在内的所有主干网信息，并进行归类存储，完成索引，并为测试人员和设备开放数据读取接口；其基本结构如图3所示。
在监听到网络数据存在于试验场主干网络上时，数据存储服务器首先对该数据类型进行初步划分，确定其是应用数据还是数据管理数据，之后将数据进行存储，数据存储服务器根据数据来源和数据作用对存储后的数据进行索引，以方便之后数据调用；数据服务器基本功能模块如图4所示。
本发明GPS模块采用环天BU-353；加速度计模块采用SILICON DESIGN公司全系列加速度计；陀螺仪模块采用MPU6050或STIM210陀螺仪；车载雷达模块采用NXP Dolphin平台77G；
数据存储服务器处理能力和存储速度应大于试验场数据产生速度，所存储数据应通过磁盘阵列等方式提高***冗余，保证数据安全。
利用上述面向车联网封闭测试场的数据管理方法，包括以下步骤：
步骤1，装载有测试***的车联网试验场进行测试开始；
步骤2，车联网车载单元和路侧设备进行信息交互，***管理设备为车载单元和路侧设备提供交通信息服务通道；此时，对于所有车载单元和路侧设备通过无线链路接收和发送的信息，装载在车载单元和路侧设备上的数据收集终端对其进行记录，加载时间戳，并通过专用网络上传至试验场交通管理专网；
步骤3)、***管理设备将车载单元和路侧设备之间的交互信息存储至数据存储服务器中；
步骤3.1，数据管理存储服务器接收试验场交通管理专网上的所有数据，按照待测应用数据和数据上传数据分别存储；
步骤3.2，数据管理存储服务器按照不同数据源，不同数据产生时间对数据进行排序、索引，供测试开发人员查看；
步骤4，数据存储服务器上的数据通过访问终端被提取应用。
本实施例的工作场景如图1所示，所述数据上传终端和数据管理储存服务器结构如图2,4所示。假设试验场正在开展关于利用基本安全信息收集车辆运动轨迹的试验。具体工作流程如下：
步骤1：试验场所有设备开启，车载单元以10Hz频率广播基本安全信息，路侧设备接收基本安全信息，并通过试验场主干网络将该信息转发给应用服务器。本发明在此过程中监督所有数据的产生，转发过程。
步骤2.1：在12时30分00秒10毫秒时，A车的车载智能终端生成位置信息“A车，东经34.373309，北纬108.902346”转发给车载通信终端，以通过车载通信终端将该信息转发给路侧设备；此时，车载智能终端所发出信息同时被数据终端监听到，数据终端将此信息加上身份信息和时间戳，编辑为“A车终端，12:30:00.10，A车，东经34.373309，北纬108.902346”，通过专用网络上传到试验场主干网。
步骤2.2：试验场主干网上数据“A车终端，12:30:00.10，A车，东经34.373309，北纬108.902346”被数据管理存储服务器分类为数据上传数据，并进行存储，索引。
步骤3.1：通过车载通信终端网络，A车位置信息“A车，东经34.373309，北纬108.902346”于12时30分00秒18毫秒被路侧终端B的通信模块收到，其通信模块将数据转发给智能终端模块进行处理，智能终端模块将此信息转发到主干网络上，交予应用服务器，完成数据收集应用。此应用收集信息“A车，东经34.373309，北纬108.902346”也被数据存储管理服务器监听到，被标记为应用数据，进行存储。
步骤3.2：路侧终端的通信模块向智能终端模块转发数据内容“A车，东经34.373309，北纬108.902346”被路侧终端B的数据终端监听到，编辑为“B路侧终端，12:30:00.18，A车，东经34.373309，北纬108.902346”。数据终端将此信息通过专用网络上传到试验场主干网络。
步骤3.3：试验场主干网上数据“B路侧终端，12:30:00.18，A车，东经34.373309，北纬108.902346”被数据管理存储服务器分类为数据上传数据，并进行存储，索引。
步骤4：完成数据收集后，数据管理存储服务器存有三条数据，分别为①“A车终端，12:30:00.10，A车，东经34.373309，北纬108.902346”、②“A车，东经34.373309，北纬108.902346”、③“B路侧终端，12:30:00.18，A车，东经34.373309，北纬108.902346”。如果没有此***，则仅在应用服务器上有一条数据“A车，东经34.373309，北纬108.902346”。
步骤5：根据数据管理存储服务器存储数据，我们可以清楚地判定收集车辆信息中，存在或可能存在的各种问题。若只收到①，则认为在车联网通信时发生丢包，若收到①、③则认为在路侧设备转发到主干网时发生丢包。同时通过③、①数据内容，我们可以获得网络通信时延，反映车联网性能状态。
本发明涉及车联网测试领域，主要解决车联网测试过程中数据收集和管理存在的数据量不足，数据不能直接通过***体现的问题，可能造成测试问题无法查明原因，无法复现问题场景的问题。利用本发明的设备方法，可以达到简化车联网***功能模块的同时，实现对车联网测试过程中数据的全跟踪，全记录，能够显著提高测试效率，优化测试流程的目的。
Claims (10)
1.面向车联网封闭测试场的数据管理***，其特征在于，包括车载单元、路侧设备、数据存储服务器和***管理设备；
车载单元内设有连接车辆内部CAN控制总线和传感器模块的车载终端，用于实时收集车辆行驶中的各项数据；
路侧设备用于对测试应用场景的数据采集，同时完成与车载单元之间的信息交互应用；
***管理设备负责车联网测试应用***的运行和维护，同时将路侧设备与车载单元之间的交互信息传输至数据存储服务器；
数据存储服务器用于对被测***或应用的数据进行存储，并设有读取接口。
2.根据权利要求1所述的面向车联网封闭测试场的数据管理***，其特征在于，传感器模块包括GPS模块、加速度计模块、陀螺仪模块和车载雷达模块。
3.根据权利要求1所述的面向车联网封闭测试场的数据管理***，其特征在于，车载终端和路侧终端均设有数据收集模块，数据收集模块包括数据上传模块与数据接收模块；数据收集模块通过专用网络或商用网络为数据收集模块提供数据上传通道。
4.根据权利要求1所述的面向车联网封闭测试场的数据管理***，其特征在于，所述车载单元和路侧设备均包括智能终端模块和网络接入模块，所述智能终端模块搭载开放平台和车联网应用；网络接入模块为智能终端提供网络接入服务和与其他终端的信息交互；智能终端模块和网络接入模块之间连接有分线器；分线器连接有数据收集模块，数据收集模块用于将智能终端模块和网络接入模块所传递的网络数据提取并上传保存；数据收集模块通过专用网络或商用网络将所有数据备份上传到数据存储设备。
5.一种基于权利要求1所述的面向车联网封闭测试场的数据管理***的数据管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)，装载有测试***的车联网试验场进行测试开始；
步骤2)，车联网车载单元和路侧设备进行信息交互，***管理设备为车载单元和路侧设备提供交通信息服务通道；
步骤3)、***管理设备将车载单元和路侧设备之间的交互信息存储至数据存储服务器中；
步骤4，数据存储服务器上的数据通过访问终端被提取应用。
6.根据权利要求5所述的面向车联网封闭测试场的数据管理方法，其特征在于，步骤2)中对于所有车载单元和路侧设备交互信息加载时间戳。
7.根据权利要求5所述的面向车联网封闭测试场的数据管理方法，其特征在于，数据存储服务器对所接收到的车载单元和路侧设备交互信息进行分类存储。
8.根据权利要求7所述的面向车联网封闭测试场的数据管理方法，其特征在于，数据存储服务器首先接收到的数据类型进行应用数据或数据管理数据划分后进行分类存储，数据存储服务器根据数据来源和数据作用对存储后的数据进行索引。
9.根据权利要求5所述的面向车联网封闭测试场的数据管理方法，其特征在于，车载单元和路侧设备之间的网络传输与数据存储服务器用于接收信息的网络相互独立。
10.根据权利要求5所述的面向车联网封闭测试场的数据管理方法，其特征在于，数据存储服务器处理能力和存储速度应大于试验场数据产生速度。
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