一种可以自动备案的柴油车远程在线监控装置

技术领域：

本发明属于车辆远程监控技术领域，特别涉及一种可以自动备案的柴油车远程在线监控装置。

背景技术：

在全球变暖的大趋势下，各地对于排放的要求越来越高；2020年7月1日将实施重型柴油车国六B排放标准，现在北京、上海等16个省市已经提前执行了国六排放标准；而在重型柴油车上配备OBD远程在线监控装置是执行国六标准的必要条件；远程在线监控装置是一种与汽车总线通讯，并实现指令与信息传递的装置；GB17691中规定，在国六车辆数据传输至国家环保平台前，需要向国家平台静态信息备案，静态信息备案包括远程监控装置的信息和车辆信息，并且在线监控装置需直连国家平台进行防篡改信息备案。

各家车企在大量生产国六车辆时，无法及时将车辆与国家平台联网，手动输入备案信息使得生产效率下降，导致无法满足国六联网要求，最终无法上牌；而在汽车生产过程中，安装一种可以自动备案的产油车远程监控装置，可以提升车辆联网效率，也不容易遗漏车辆的相关信息。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种可以自动备案的柴油车远程在线监控装置，从而克服上述现有技术中的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种可以自动备案的柴油车远程在线监控装置，包括：

4G LTE天线，用于实现监控装置与SIM卡运营商信号塔之间的通讯，使得终端可以使用运营商的流量与平台之间进行数据交互；

GPS天线，用于实现了监控装置的定位功能，实时传输车辆所在的经纬度，满足GB17691的车辆定位要求；

加密芯片，所述加密芯片通过随机生成的公钥对数据加密与解密，并可以对数据附加签名，防止数据被篡改；

高速CAN收发器，是CAN控制器和车辆总线之间的接口，收发器将控制器的逻辑电平转换为车辆总线的差分电平，使得控制器可以在总线上收发信号；

RFID条码，是一种电子射频条码，该条码可以通过专用的RFD阅读器远距离读取数据；

ARM Cortex-M3处理器，该处理器是远程监控终端的运算与控制核心，执行了终端中的自动备案、自动转发等算法；

PORT，是该装置的协议端口，通过修改PORT的IP地址来进行互联网络中的路由选择，将指令和数据与平台交互；

4G LTE天线、GPS天线、加密芯片、高速CAN收发器、RFID条码、PORT分别通讯连接至ARMCortex-M3处理器的对应端口。

远程监控装置的监控方法，按照如下步骤进行：远程监控装置内部的RFID条码中存储了终端的静态备案信息，该条码被终端生产下线时的RFD射频设备读取，RFD射频设备将获得的信息上传至远距离自动激活终端，远距离自动激活终端将终端静态备案数据上传至企业平台；

远程监控装置自适应车辆的总线通讯速率及UDS诊断协议，车辆通电后远程监控装置自动发送诊断请求获取车辆VIN码，并在企业平台上与该车辆绑定；

远程监控装置检测内存中存储的信息，检测到静态备案信息齐全后会自动向国家环保平台进行静态信息备案；

远程监控装置在收到国家环保平台备案成功反馈后，会自动修改PORT协议端口至国家环保平台，并发送防篡改备案信息；

远程监控装置在收到国家环保平台防篡改信息备案成功反馈后，会自动开始监听和请求车辆总线数据，并传输给国家环保平台。

优选地，上述技术方案中，远程监控装置生产下线后、其在向国家环保平台传输数据之前，首先需要向国家环保平台进行静态信息备案和防篡改信息备案；静态信息备案包括远程监控装置静态备案信息和车辆静态备案信息；远程监控装置的备案信息包括：加密芯片型号、车载终端型号、SIM卡ICCID、加密芯片ID、车载终端自定义编号、终端公钥；车辆静态备案信息包括车辆型号和发动机型号、车辆VIN码、车辆型号、发动机ID、车辆公告信息。

优选地，上述技术方案中，远程监控装置内部拥有的RFID条码中包含远程监控装置需要向国家环保平台静态备案信息：加密芯片型号和车载终端型号；该装置下线时流水线上方的RFD射频识别工具即可非接触式的批量读取某一批次装置的静态备案信息，自动上传至企业平台，以激活这批装置。

优选地，上述技术方案中，监控装置安装的车辆总线波特率为500K和250K，诊断协议有15765、27145和15031；该装置装车后，会自动识别车辆的总线波特率和诊断协议，并根据相应的速率和UDS诊断协议在车辆总线上向发动机ECU请求到车辆VIN码，同时监听总线数据。

优选地，上述技术方案中，自适应总线波特率是在装置上电后自动发送250K和500K速率的周期性报文，在远程监控装置内部会检测哪种速率的报文有效，并自动切换至该速率进行收发报文；自适应UDS诊断协议是在速率切换后自动发送15765、27145、15031格式的诊断ID和请求VIN码DID，根据ECU响应的状态切换至该诊断协议，后续诊断请求按照该诊断协议发送。

优选地，上述技术方案中，该装置初始状态下PORT协议端口是指向企业平台的，请求到车辆VIN码后，自动将VIN码传输至企业平台，并与装置自身静态备案信息绑定；企业平台根据车辆VIN码向汽车生产系统查询该车辆的静态备案信息，这些信息会被存储至该装置中；该装置检测到静态备案信息齐全后，自动转发至国家环保平台，完成车辆的静态信息备案。

优选地，上述技术方案中，该车辆在国家环保平台静态备案后，会通过企业平台反馈给远程监控装置，装置收到静态备案成功的反馈命令后，会自动修改装置的PORT的协议端口IP指向国家环保平台，发送加密芯片ID、公钥和车辆VIN码进行防篡改信息备案；如果备案失败该装置会在企业平台上传失败信息，该车辆会被标记，待主机厂核查备案信息；该装置收到国家环保平台的防篡改信息备案成功反馈后，将PORT协议端口改回指向企业平台，自动开始在车辆总线上监听GB17691规定的数据报文，并同时在车辆启动时发送相应协议格式的诊断命令来获取OBD诊断信息，将这些数据项每隔10秒钟将每秒的车辆数据打包并上传至企业平台，由企业平台转发至国家环保平台；如果备案失败该装置会在企业平台上传失败信息，该车辆会被标记，待主机厂核查备案信息。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.该装置带有RFID电子射频条码，条码中包含装置的静态备案信息，工人可以远距离读取终端信息并传输至企业平台；

2.该装置装车后会自动匹配车辆的通讯速率与诊断协议，并按照相应的诊断协议格式发送诊断命令获取车辆VIN码，终端会在企业平台上自动绑定车辆；

3.该装置绑定成功车辆后会自动校验静态备案信息是否完整，完整则触发企业平台转发至国家环保平台进行静态信息备案；

4.该装置收到国家环保的静态信息备案成功反馈后，会自动将自动激活直连国家环保平台的PORT协议端口，将防篡改备案信息向国家环保平台备案；

5.该装置收到国家环保的防篡改信息备案成功反馈后，会自动开始传输OBD及数据流信息，完成国六车辆的联网工作。

附图说明：

图1为本装置的硬件框架示意图；

图2为具体实施的流程。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护 范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或 组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

鉴于上述在汽车生产下线后的联网需求，本发明是一种可自动备案的远程监控装置；本装置的硬件框架见图1，该装置通过SIM卡流量与平台之间交互；该装置在整个备案过程中无需人工操作，装车后即可在两分钟内完成备案，完成车辆联网工作；装置配备RFID条码包含装置的静态备案信息，该装置在生产下线时的RFD射频会自动识别激活终端，并上传终端备案信息至车企的车联网管理平台；该装置装车后，会自动识别车辆总线的速率与诊断协议，并在车辆总线上发送UDS诊断命令获取车辆VIN码，并在企业平台上自动绑定该车辆；企业平台通过汽车生产系统查询到对应VIN码的车辆信息，将这些信息存储至远程监控终端，终端检测备案信息完整后，自动将车辆与远程监控的静态备案信息转发至国家平台完成备案；远程监控装置接收到国家平台的静态备案成功反馈命令后，自动直连国家环保平台发送防篡改备案请求，收到防篡改信息备案成功反馈后即可开始上传车辆数据；该装置与汽车总线通讯，通过诊断命令与监听报文的方式获取GB17691所规定的车辆数据，通过企业平台转发数据至国家环保平台。

在该装置的硬件框架中，主要有以下几种模块：

1. 4G LTE天线和GPS天线：4G LTE天线实现了与SIM卡运营商信号塔之间的通讯，使得终端可以使用运营商的流量与平台之间进行数据交互；GPS天线实现了终端的定位功能，实时传输车辆所在的经纬度，满足GB17691的车辆定位要求。

2.加密芯片：GB17691要求国六远程监控终端配备加密芯片，加密芯片通过随机生成的公钥对数据加密与解密，并可以对数据附加签名，防止数据被篡改。

3.高速CAN收发器：CAN收发器是CAN控制器和车辆总线之间的接口，收发器将控制器的逻辑电平转换为车辆总线的差分电平，使得控制器可以在总线上收发信号。

4.RFID条码：RFID条码是一种电子射频条码，该条码可以通过专用的RFD阅读器远距离读取数据。

5. ARM Cortex-M3处理器：该处理器是远程监控终端的运算与控制核心，执行了终端中的自动备案、自动转发等算法。

6.PORT：PORT是该装置的协议端口，通过修改PORT的IP地址来进行互联网络中的路由选择，将指令和数据与平台交互。

具体实施的流程见图2：

1.远程监控装置向国家环保平台传输数据之前，首先需要向国家环保平台进行静态信息备案和防篡改信息备案；静态信息备案又包括远程监控装置静态备案信息和车辆静态备案信息；远程见空装置的备案信息包括：加密芯片型号、车载终端型号、SIM卡ICCID、加密芯片ID、车载终端自定义编号、终端公钥；而车辆静态备案信息包括车辆型号和发动机型号、车辆VIN码、车辆型号、发动机ID、车辆公告信息。

2.该装置内部拥有RFID条码，该条码中包含远程监控装置需要向国家环保平台静态备案信息：加密芯片型号和车载终端型号；该装置下线时流水线上方的RFD射频识别工具即可非接触式的批量读取某一批次装置的静态备案信息，自动上传至企业平台，以激活这批装置。

3.目前该装置安装的车辆总线波特率为500K和250K，诊断协议有15765、27145和15031；该装置装车后，会自动识别车辆的总线波特率和诊断协议，并根据相应的速率和UDS诊断协议在车辆总线上向发动机ECU请求到车辆VIN码，同时监听总线数据。自适应总线波特率是在装置上电后自动发送250K和500K速率的周期性报文，在远程监控装置内部会检测哪种速率的报文有效，并自动切换至该速率进行收发报文；自适应UDS诊断协议是在速率切换后自动发送15765、27145、15031格式的诊断ID和请求VIN码DID，根据ECU响应的状态切换至该诊断协议，后续诊断请求按照该诊断协议发送。

4.该装置初始状态下PORT协议端口是指向企业平台的，请求到车辆VIN码后，自动将VIN码传输至企业平台，并与装置自身静态备案信息绑定；企业平台根据车辆VIN码向汽车生产系统查询该车辆的静态备案信息，这些信息会被存储至该装置中；该装置检测到静态备案信息齐全后，自动转发至国家环保平台，完成车辆的静态信息备案。

5.该车辆在国家环保平台静态备案后，会通过企业平台反馈给远程监控装置，装置收到静态备案成功的反馈命令后，会自动修改装置的PORT的协议端口IP指向国家环保平台，发送加密芯片ID、公钥和车辆VIN码进行防篡改信息备案；如果备案失败该装置会在企业平台上传失败信息，该车辆会被标记，待主机厂核查备案信息。

6.该装置收到国家环保平台的防篡改信息备案成功反馈后，将PORT协议端口改回指向企业平台，自动开始在车辆总线上监听GB17691规定的数据报文，并同时在车辆启动时发送相应协议格式的诊断命令来获取OBD诊断信息，将这些数据项每隔10秒钟将每秒的车辆数据打包并上传至企业平台，由企业平台转发至国家环保平台。如果备案失败该装置会在企业平台上传失败信息，该车辆会被标记，待主机厂核查备案信息。

本发明的突出特点是：

1.装置内部的RFID条码中存储了终端的静态备案信息，该条码可以被终端生产下线时的RFD射频设备读取，远距离自动激活终端并将终端静态备案数据上传至企业平台；

2.装置可以自适应车辆的总线通讯速率及UDS诊断协议，车辆通电后自动发送诊断请求获取车辆VIN码，并在企业平台上与该车辆绑定；

3.装置可以检测内存中存储的信息，检测到静态备案信息齐全后会自动向国家环保平台进行静态信息备案；

4.装置在收到国家环保平台备案成功反馈后，会自动修改PORT协议端口至国家环保平台，并发送防篡改备案信息；

5.装置在收到国家环保平台防篡改信息备案成功反馈后，会自动开始监听和请求车辆总线数据，并传输给国家环保平台。

6.该装置在整个备案过程中无需人工操作，装车后即可在两分钟内完成备案，完成车辆联网工作。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。 这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述 教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在 于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实 现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。 本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。