一种车联网数据处理方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及车联网技术领域，尤其涉及一种车联网数据处理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着大数据时代的到来，很多行业的数据量已达到PB级别。其中，车联网数据的数据量越来越庞大，对数据存储的要求也越来越高，现有技术中，在车联网液位规模尚未扩张之前，因为设备不多数据量不大，加上查询场景单一，尚且可以满足业务需求，但是随着业务的加速扩张，写入速度太慢，支持成本过高也逐渐显现，从而导致车联网数据的查询和分析以及使用效率。

因此，如何提高车联网数据查询的性能，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种车联网数据处理方法、装置、设备及存储介质，一方面能够提高车联网数据查询性能，查询数据时效及时性，同时还能提高数据压缩率以及数据写入的速度，降低服务器使用成本，另一方面支持水平扩展能力，避免了随业务扩展系统性能无法跟进的问题。

第一方面，本申请提供了一种车联网数据处理方法，该方法包括步骤：

获取车联网终端上报的原始信号数据，并对所述原始信号数据进行解析和异常数据清洗；

在异常数据清洗后的解析数据中抽取需要的信号字段，并根据车辆标识和报文类型建立对应独立的数据表；

通过所述相对独立的数据表，将所述解析数据中抽取需要的信号字段写入时序数据库。

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，所述获取车联网终端上报的原始信号数据，包括步骤：

根据车联网平台和/或车联网网关将车辆原始数据中的每条消息所对应的车辆原始报文数据序列化后写入消息队列；

通过所述消息队列接收来车联网平台和/或车联网网关推送的车联网终端上报的原始信号数据。

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，所述对所述原始信号数据进行解析和异常数据清洗，包括步骤：

根据数据处理网关获取消息列队中的原始信号包，并根据数据协议对所述原始信号包进行解析；

对解析后的原始信号包根据预设清洗规则进行异常信号数据清洗。

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，根据清洗后数据中的GPS数据并联合地图数据，获取清洗后数据中的道路信息。

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，将清洗后的数据写入消息队列，以进行离线数据分析。

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，所述根据车辆标识和报文类型建立相对独立的数据表，包括步骤：

采用车辆标识和报文类型作为表名；

将每个后台车载终端设备和每个后台终端设备所对应的报文类型，设置在一张数据表中，以建立相对独立的数据表。

结合上述第一方面，作为一种可选的实现方式，根据用户输入车辆底盘号从键值对数据库中获取车辆ID；

根据所述车辆ID查找车辆所在的时序表，从所述时序表中抽取相应时间范围内信号数据，并实时统计范围内信号数据分布、平均值、极值；

通过实时统计范围内信号数据分布、平均值、极值，进行可视化图表展示。

第二方面，本申请提供了一种车联网数据处理装置，该装置包括：

处理模块，其用于获取车联网终端上报的原始信号数据，并对所述原始信号数据进行解析和异常数据清洗；

建立模块，其用于在异常数据清洗后的解析数据中抽取需要的信号字段，并根据车辆标识和报文类型建立对应独立的数据表；

执行模块，其用于通过所述相对独立的数据表，将所述解析数据中抽取需要的信号字段写入时序数据库。

第三方面，本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，实现第一方面任一项所述的方法。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被计算机执行时，使计算机执行第一方面任一项所述的方法。

本申请提供的一种车联网数据处理方法、装置、设备及存储介质，该方法包括步骤:获取车联网终端上报的原始信号数据，并对所述原始信号数据进行解析和异常数据清洗；在异常数据清洗后的解析数据中抽取需要的信号字段，并根据车辆标识和报文类型建立对应独立的数据表；通过所述相对独立的数据表，将所述解析数据中抽取需要的信号字段写入时序数据库。本申请一方面能够提高车联网数据查询性能，查询数据时效及时性，同时还能提高数据压缩率以及数据写入的速度，降低服务器使用成本，另一方面支持水平扩展能力，避免了随业务扩展系统性能无法跟进的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本申请实施例中提供的一种车联网数据处理方法流程图；

图2为本申请实施例中提供的一种车联网数据处理装置理意图；

图3为本申请实施例中提供的一种车联网数据查询流程图；

图4为本申请实施例中提供的一种电子设备示意图；

图5为本申请实施例中提供的一种计算机可读程序介质示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。附图所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

本申请实施例提供了一种车联网数据处理方法、装置、设备及存储介质，一方面能够提高车联网数据查询性能，查询数据时效及时性，同时还能提高数据压缩率以及数据写入的速度，降低服务器使用成本，另一方面支持水平扩展能力，避免了随业务扩展系统性能无法跟进的问题。

为达到上述技术效果，本申请的总思路如下：

一种车联网数据处理方法，该方法包括步骤：

S101：获取车联网终端上报的原始信号数据，并对所述原始信号数据进行解析和异常数据清洗。

S102：在异常数据清洗后的解析数据中抽取需要的信号字段，并根据车辆标识和报文类型建立对应独立的数据表。

S103：通过所述相对独立的数据表，将所述解析数据中抽取需要的信号字段写入时序数据库。

以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。

参照图1，图1所示为本发明提供的一种车联网数据处理方法流程图，如图1所示，该方法包括步骤：

步骤S101:获取车联网终端上报的原始信号数据，并对所述原始信号数据进行解析和异常数据清洗。

具体而言，通过消息队列接收来自车联网或终端接入网关推送过来的车联网终端上报的原始can信号数据，可以理解的是，车联网平台或车联网网关将车辆原始数据按每一条消息对应一条原始报文数据，写入消息队列，通过消息队列接收车联网平台或终端接入网关将车联网终端上报的原始can信号数据。

数据处理网关终端报文解析模块批量处理原始报文消息列队数据，根据报文协议解析报文信号数据，并根据存储表结构抽取需要的信号字段，并将信号数据序列化以后插入数据处理消息队列，数据处理网关的数据处理模块读取数据处理消息队列的解析后数据，根据可配置化数据清洗规则对进行原始信号数据进行异常信号数据处理。需要说明的是，消息队列，用于接收车联网平台或终端接入网关将车联网终端上报的原始can信号数据，其中预定义规则进行异常数据清洗具体为，对异常数据所对应的报文整体丢弃，并对数据异常值标记，以进行处理。需要说明的是，消息队列可采用现有技术kafka消息队列，也可以采用其他消息队列中间件，本实施例对此不受限制。

可选的，数据管网根据信号数据中GPS数据，结合地图数据，获取清洗后数据中的道路信息。

一实施例中，数据网关的数据插入模块将清洗后的数据拼接为批量SQL写入语句，写入时序实际库，同时写入结果消息队列，供大数据平台保存数据做离线数据分析。需要说明的是，结果消息队列把需要写入时序数据库的数据同步给其他系统，例如，数据可能会在数据湖里面也落盘保存一份，因此可以从结果队列消费过去。

数据处理网关，包含报文解析模块，数据处理模块，数据写入模块。用于针对上报的原始信号，根据数据协议解析并进行异常信息清洗后，按预定义的存储表结构抽取需要的信号字段，按每个设备单独一张表的方式，采用车辆id标识作为表名，将信号数据插入时序数据库中。

可选的，报文解析模块每次处理的批量大小可根据写入消息数量变化进行调整，已优化系统的处理速度。

时序数据库，用于存储来自车联网终端的信号数据。其中对时序数据库，本实施例可采用现有技术tdengine时序数据库，也可以采用其他时序数据库，本实施例对此不受限制。

一实施例中，根据车联网平台和/或车联网网关将车辆原始数据中的每条消息所对应的车辆原始报文数据序列化后写入消息队列，通过所述消息队列接收来车联网平台和/或车联网网关推送的车联网终端上报的原始信号数据，数据处理网关获取消息列队中的原始信号，并根据数据协议对所述原始信号进行解析；对解析后的原始信号通过丢弃整体报文以及异常值标记以进行处理的数据的方式对异常信号数据进行清洗。

步骤S102:在异常数据清洗后的解析数据中抽取需要的信号字段，并根据车辆标识和报文类型建立对应独立的数据表。

具体而言，消息队列接收来自车联网平台或终端接入网关推送过来的车联网终端上报的原始can信号数据，数据网关服务从消息队列获取原始信号包，根据数据协议解析并进行异常数据清洗，并在异常数据清洗后的解析数据中抽取需要的信号字段和道路信息，按照每个车辆标识加报文类型单独一张表的方式，建立对应独立的数据表，表名格式{类型}_{车辆标识}，可以理解的是，采用车辆标识加报文类型作为表名，将车辆标识和车辆标识所对应的报文类型，设置在一张数据表中，以建立相对独立的数据表。

一实施例中，数据网关服务按预定义的存储表结构从清洗后的解析数据中抽取信号字段以及位置道路信息，按每个设备+报文类型单独一张表的方式，采用车辆id标识+报文类型作为表名方式建表，将信号数据插入时序数据库中。

步骤S103:通过所述相对独立的数据表，将所述解析数据中抽取需要的信号字段写入时序数据库。

具体而言，根据车辆id标识+报文类型作为表名建立的相对独立的数据表，将解析数据中抽取需要的信号字段，按每个设备+报文类型单独一张表的方式，采用车辆id标识+报文类型作为表名方式建表，将信号数据插入时序数据库中。需要说明的是，在将数据写入时序数据库之前需要对待写入的数据进行进度和类型处理，可以理解的是，根据字段的元信息表，对应最终储存时候的数据类型和精度对消息队列的数据进行转换处理，以将上报的字段精度统一裁剪，并将统一裁剪的字段写入时序数据库。

可选的，写入时序数据库之前还包括路网信息匹配，通过将车辆坐标信息作为参数调用路网信息api服务。获取返回的道路类型，名称，行驶方向，位置所在区域行政编码，将这些信息合并一起进行保存。

本申请一种车联网数据处理方法包括数据存储其中数据存储为，消息队列接收来自车联网平台或终端接入网关推送过来的车联网终端上报的原始can信号数据，数据网关服务从消息队列获取原始信号包，根据数据协议解析并进行根据预定义规则进行异常数据清洗，数据网关服务按预定义的存储表结构从清洗后的解析数据中抽取信号字段以及位置道路信息，按每个设备+报文类型单独一张表的方式，采用车辆id标识+报文类型作为表名方式建表，将信号数据插入时序数据库中。

可选的，一种车联网数据处理方法还包括数据查询，具体为用户打开应用平台地址，登录平台账号。打开数据查询模块。选择数据类型，信号，时间范围，输入底盘号，应用平台实时数据查询模块根据用户输入的底盘号向键值对数据库中查询对应底盘号的车辆信息，获取车辆标识id。根据标识id，用户选择数据类型拼接对应查询数据表名，对查询结果进行数据统计聚合，连同原始信号抽取后的数据返回给应用平台前端，应用平台前端对结果数据进行统计值，表格，可视化图表多维度的展示。

参照图2，图2所示为本发明提供的一种车联网数据处理装置示意图，如图2所示，该装置包括：

处理模块201：其用于获取车联网终端上报的原始信号数据，并对所述原始信号数据进行解析和异常数据清洗。

建立模块202：其用于在异常数据清洗后的解析数据中抽取需要的信号字段，并根据车辆标识和报文类型建立对应独立的数据表。

执行模块203：其用于通过所述相对独立的数据表，将所述解析数据中抽取需要的信号字段写入时序数据库。

进一步地，一种可能的实施方式中，处理模块201还用于，根据车联网平台和/或车联网网关将车辆原始数据中的每条消息所对应的车辆原始报文数据序列化后写入消息队列；

通过所述消息队列接收来车联网平台和/或车联网网关推送的车联网终端上报的原始信号数据。

进一步地，一种可能的实施方式中，处理模块201还用于，根据数据处理网关获取消息列队中的原始信号包，并根据数据协议对所述原始信号包进行解析；

对解析后的原始信号包根据预设清洗规则进行异常信号数据清洗。

进一步地，一种可能的实施方式中，处理模块201还用于，根据清洗后数据中的GPS数据并联合地图数据，获取清洗后数据中的道路信息。

进一步地，一种可能的实施方式中，处理模块201还用于，将清洗后的数据写入消息队列，以进行离线数据分析。

进一步地，一种可能的实施方式中，建立模块202还用于，采用车辆标识和报文类型作为表名；

将每个后台车载终端设备和每个后台终端设备所对应的报文类型，设置在一张数据表中，以建立相对独立的数据表。

进一步地，一种可能的实施方式中，还包括查询模块，其用于根据用户输入车辆底盘号从键值对数据库中获取车辆ID；

根据所述车辆ID查找车辆所在的时序表，从所述时序表中抽取相应时间范围内信号数据，并实时统计范围内信号数据分布、平均值、极值；

通过实时统计范围内信号数据分布、平均值、极值，进行可视化图表展示。

参照图3，图3所示为本发明提供的一种车联网数据查询流程图，如图3所示：

步骤S301:根据用户输入车辆底盘号从键值对数据库中获取车辆ID。

步骤S302:根据所述车辆ID查找车辆所在的时序表，从所述时序表中抽取相应时间范围内信号数据，并实时统计范围内信号数据分布、平均值、极值。

步骤S303:通过实时统计范围内信号数据分布、平均值、极值，进行可视化图表展示。

具体而言，用户访问应用平台，输入车辆底盘号，信号名称，时间范围，以及展示方式，并访问键值对数据库，根据用户输入底盘号获取车辆id，根据车辆id查找到对于车辆的时序表，并中抽取相应时间范围内信号数据。并实时统计范围内数据分布，平均值，极值后，连同原始数据返回给应用平台前端，应用平台前端组件使用图标组件展示信号随时间变化图标，数据分布直方图以及统计数值信息。

需要说明的是，键值对数据库，用于缓存关系数据库中的车辆基本信息数据，其中其中键值对数据库，本实施例可采用现有技术redis，也可以采用其他与键值对数据库的具体类型和设置方式对应的过程和方式，本实施例对此不受限制，关系数据库，用于存储来自其他系统的车辆制造数据，车辆基本信息数据，其中关系数据库，本实施例可采用现有技术mysql关系数据库，也可以采用其他关系型数据库，本实施例对此不受限制。

应用平台，用于根据用户请求从时序数据库获取并展示，统计时序数据库存储的数据，其中应用平台包含实时数据查询模块，报表模块，告警模块，实时数据查询模块，用于实现对车辆信号的一定时间范围的数据查询，可视化展示，以及原始数据下载；报表模块，用于定时生成可配置的日报、月报、年报和综合报表。通过电子邮件定期向订阅用户提供pdf报表；告警模块，用于通过可配置的告警规则，触发告警条件，向告警规则接收者提供短信，电子邮件方式的告警信息通知。

下面参照图4来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备400。图4显示的电子设备400仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，电子设备400以通用计算设备的形式表现。电子设备400的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元410、上述至少一个存储单元420、连接不同系统组件(包括存储单元420和处理单元410)的总线430。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元410执行，使得所述处理单元410执行本说明书上述“实施例方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

存储单元420可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)421和/或高速缓存存储单元422，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)423。

存储单元420还可以包括具有一组(至少一个)程序模块425的程序/实用工具424，这样的程序模块425包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线430可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备400也可以与一个或多个外部设备(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备400交互的设备通信，和/或与使得该电子设备400能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口450进行。并且，电子设备400还可以通过网络适配器460与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器460通过总线430与电子设备400的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备400使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

根据本公开的方案，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。

参考图5所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品500，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

综上所述，本申请提供的一种车联网数据处理方法、装置、设备及存储介质，该方法包括步骤:获取车联网终端上报的原始信号数据，并对所述原始信号数据进行解析和异常数据清洗；在异常数据清洗后的解析数据中抽取需要的信号字段，并根据车辆标识和报文类型建立对应独立的数据表；通过所述相对独立的数据表，将所述解析数据中抽取需要的信号字段写入时序数据库。本申请一方面能够提高车联网数据查询性能，查询数据时效及时性，同时还能提高数据压缩率以及数据写入的速度，降低服务器使用成本，另一方面支持水平扩展能力，避免了随业务扩展系统性能无法跟进的问题。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。