車輛遠端監控系統架構設計

智慧交通管理系統ITMS是一種保障安全、提高效率、改善環境、節約能源的綜合運輸系統。在現代交通管理中發揮著舉足輕重的作用，車輛遠端監控系統是其中重要的一環，應用前景廣泛。

　　1系統架構分析

車輛遠端監控系統主要由車載終端、無線通訊網路、監控中心伺服器、監控中心軟體以及軟體客戶端構成。可實現車輛實時執行引數採集、將資料上傳到監控中心伺服器、監控中心處理和儲存汽車資料、管理資料庫以及完成客戶端查詢顯示車輛狀態等功能。

　　2系統原理

目前，幾乎所有處於在用狀態的車輛都搭載了第二代隨車自診斷系統，即OBD-Ⅱ(On Board Diagnostics-Ⅱ)。將ELM327藍芽模組安裝到車輛的OBD-Ⅱ介面上，再使用Android平板電腦與 ELM327模組進行藍芽配對建立起車載資料採集終端。車輛的實時資料會由Android平板電腦中的APP應用定時向OBD-Ⅱ系統採集。同時，平板電腦中內建的GPS模組還可以提供車輛的地理位置資料。利用成熟覆蓋廣泛的4G通訊網路，諸如發動機執行引數、故障碼、地理座標等資訊將上傳到監控中心的伺服器上，經處理後存入資料庫。監控中心調取資料庫資訊就可以實現車輛的狀態管理、軌跡查詢、維護預警等功能。通過車載終端的客戶端，系統使用者也可以獲得所需資訊。

　　3系統組成

3.1車載終端

車輛遠端監控系統的車載終端包含資料採集模組、GPS模組、無線通訊模組等，主要由Android平板電腦和ELM327構成。OBD-Ⅱ系統的.車輛實時資料可通過ELM327的藍芽晶片傳送至Android平板電腦，再利用平板電腦的通訊模組，通過4G無線網路上傳至監控中心伺服器。同時，遠端監控中心也可向車載終端發出指令，排程和監控車輛。實現車載終端與監控中心的資料互動。

3.2 4G通訊網路

4G是第四代移動通訊技術的簡稱，是目前應用的最新一代無線通訊協議。在協議結構上4G通訊網路能夠與TCP/IP無縫連線，可以被當做Internet網際網路的子網。在技術指標上，4G通訊網路的資料傳輸速率能夠達到100Mbps，滿足車輛遠端監控系統對於無線服務的要求，可將車輛的狀態資訊實時、準確的上傳到監控中心伺服器。同時4G網路可以實現點對點、點對多點的通訊方式，可以同時對多個車輛實施監控。

3.3 監控中心伺服器

監控中心伺服器是車輛遠端監控系統的核心，類似人類的大腦。主要的功能包括：

(1)資料庫管理。資料庫管理主要包括車輛執行狀態資料和車輛及駕駛員資料資料兩個部分。伺服器一方面將車載終端上傳的資料經過分析處理後儲存在資料庫中;另一方面儲存車輛和駕駛員背景資料，並可根據需要對資料進行查詢、修改、增刪等管理操作。

(2)軟體互動。監控中心提出資料要求時，伺服器必須及時響應。以便在監控介面實時顯示車輛的狀態資訊。

(3)報警預判。通過不斷收集多個車輛的行車資料，建立車輛故障的大資料模型。將實時資料與故障模型比對，提前預判故障，防患於未然。對已經發生故障的車輛，根據故障型別提供維修提示。

(4)防火牆。保護車輛資料和使用者資訊免受網路攻擊和病毒破壞。

3.4 監控軟體

監控軟體是車輛遠端監控系統的人機互動媒介，其核心是地理資訊系統GIS(Geographic Information System)。依託GIS可實現以下功能：

(1)數字地圖。數字地圖提供更加豐富的地理資訊，可以將地圖立體化，動態化，且存取速度快。監控軟體利用數字地圖可實現行駛路線規劃，車輛導航，地物查詢等功能。

(2)行車軌跡監控。結合數字地圖，監控中心可同時對多個目標的行駛軌跡進行實時監控。而且行駛軌跡可以同步儲存在伺服器資料庫中，必要時可以實現行駛軌跡回放。

(3)緊急情況處置。在車輛行駛過程中，如發生交通肇事或遇到盜搶事件時，駕駛員可在車載終端發出警報。監控軟體根據警報型別提供急救、報警或保險服務。在車輛處於停駐防護狀態時，如發生非正常移動，監控軟體也要發出警報。

(4)狀態顯示。利用監控軟體可快捷查詢車輛的狀態資料，方便的對車輛和駕駛員資訊進行管理。

3.5 客戶端

使用車輛遠端監控系統的使用者，需要在Android裝置上安裝系統客戶端。通過客戶端進行註冊，登記車輛和個人資訊。在客戶端上使用使用者名稱和密碼可以登陸監控中心伺服器，查詢車輛實時資料及多種資訊。