1、    電動汽車服務平臺設計與實現    朱東湯曉燕摘要：隨著電動汽車的推廣和普及，設計滿足電動汽車特征的數據服務平臺成為一種新需求。設計了一種基于mvc和mysql的電動汽車服務平臺，該平臺支持多終端接入，包含車載終端、企業平臺并實現與政府平臺的數據對接。在企業平臺端，通過對采集數據的接收、解析和存儲，完成車輛監控、位置服務、維保及統計分析等功能，數據通過可視化圖表方式呈現。權限管理、數據收發管理及模塊化設計使得平臺穩定性、擴展性良好，較好滿足應用需求。關鍵詞：電動汽車；服務平臺；車輛管理；數據收集：tp311 ：a ：1009-3044（2017）3

2、1-0069-03design and implementation of electric vehicle service platformzhu dong， tang xiao-yan（suzhou vocational institute of industrial technology， suzhou 215004， china）abstract：with the promotion and popularization of electric vehicles， the design of data service platform to meet the characteristi

3、cs of electric vehicles has become a new demand. this paper designed an mvc and mysql-based electric vehicle service platform， which supports multi-terminal access， including vehicle terminals， enterprise platform and data docking with the government platform. with the data collection， analysis and

4、storage， enterprise platform complete vehicle monitoring， location services， maintenance， statistical analysis and other functions， the data presented through the visual diagram. rights management， data transceiver management and modular design makes the platform stability， good scalability， which m

5、eet the application requirements completely.key words：electric vehicles； service platform； vehicle management； data collection新能源電動汽車已成為世界各國研發的新熱點，實施汽車能源系統變革，是多年來我國發展清潔無污染汽車成功實踐的必然要求。我國汽車工業起步較晚，目前汽車普及率相對較低，因此在汽車能源系統發展戰略選擇上，有更大的空間，政策得當，可以在世界上率先實現汽車產業的戰略轉型。隨著國家對新能源電動車輛的逐步推廣，車輛的遠程監控1，2、位置服務3， 維保管理4成為生產

6、廠家、用戶及監管部門的剛性需求，傳統的監控系統已經無法滿足新能源電動汽車對動力電池、驅動電機、整車控制等特定參數的記錄、匯總、分析和統計。新能源電動車輛中的電池系統，其安全性和循環壽命是新能源汽車行業應用的焦點，電池組如何穩定運行，如何將故障率降為更低，批量升級整車控制系統，如何在故障發生前預警，也成為新能源電動車輛專用管理系統需要重點解決的問題。電動汽車服務平臺是一個基于計算機、網絡通信、大數據等信息處理技術的遠程實時監控平臺。該系統可監控車輛位置、充放電狀態、實時電壓、實時電流、soc狀態、驅動電機等整車數據。并對整車各項數據異常進行報警，上傳至服務器后可對數據進行進一步的趨勢分析及數據挖

7、掘，為新能源電動汽車及電池安全全程保駕護航。1 系統總體方案產品分為車載終端、遠程服務與管理公共平臺（監管部門負責）、企業平臺（企業負責）系統總體框架如圖1所示。1） 車載終端：安裝在電動車輛上，采集及保存整車及系統部件的關鍵狀態參數并發送到平臺的裝置或系統。車載終端和采集的參數范圍按照相關國標要求，能夠從車輛總線上采集整車及各個部件的數據，并將數據發送到企業平臺。2） 企業平臺：整車企業自建或委托第三方技術單位，對服務范圍內的電動汽車和用戶進行管理，并提供安全運營服務與管理的平臺，簡稱為企業平臺。企業平臺應與車載終端進行通信。企業平臺應具備車輛故障監控和安全報警的功能。根據可能對車輛造成的安

8、全隱患嚴重程度，對故障和報警進行分級管理，不同的級別應設置相應的處置措施。企業平臺應定期將故障和報警的處置措施、處置進度和結果上報至公共平臺。3） 公共平臺：國家、地方政府或其指定機構建立的、對管轄范圍內電動汽車進行數據采集和統一管理的公共平臺，簡稱為公共平臺。公共平臺應具備整車企業使用的信息錄入及維護功能，用于企業錄入車輛靜態信息以及上報故障與報警的處置措施、處置進度和處置結果。公共平臺應對企業錄入信息進行審核。公共平臺從企業平臺獲取車輛行駛、充電等運行數據，進行監管和相關數據分析。公共平臺與企業平臺的數據傳輸可加密處理。公共平臺應具備故障和預警的處置措施、處置進度和結果的統計和分析功能。此

9、外，公共平臺之間應具備數據交換的功能。 2 功能模塊設計2.1 數據收發管理1） 可靠性為了保證通信的持續性與可靠性， 有效識別信息傳輸過程中的線路中斷等問題，在信息傳輸過程中，車載終端應向遠程服務與管理企業平臺發送周期性心跳信息，遠程服務與管理企業平臺應對車載終端反饋成功應答。2） 安全性為保障數據傳輸過程的安全性、完整性，防止第三方在數據傳輸過程中剽竊數據，傳輸過程中的所有數據都需要經 rsa 或 aes128 算法進行加密，接收方在完整接收所有數據后，進行解密操作獲取密文。3） 擴展性系統建設采用先進的成熟技術，建立嚴密、體系化的系統管理、應用平臺，應具有良好的分層設計，整體系統擴充性能

10、良好，能夠根據業務的發展或變更，在保持現有業務處理不受影響的前提下，具有持續擴充功能、適度變化的能力。2.2 用戶管理服務平臺包含政府監管機構，整車生產企業，車輛駕駛人員，維保人管，車輛管理人員五類。企業平臺建立權限管理體系，對不同權限的用戶，開放相應權限的功能。用戶權限可由系統管理員管理和修改。一般用戶僅提供其所控車輛的查詢權限。車隊管理者可提供該車隊所有車輛的查詢權限。公共平臺用戶提供全部車輛的查詢權限。企業平臺管理者提供全部車輛的查詢設置權限。車載終端首次注冊并登陸遠程服務平臺時，平臺視當前賬號情況，為其分配權限角色。針對普通用戶按權限進行內容分級展示，針對管理員用戶按權限進行操作授權。

11、2.3 車輛管理車輛管理包含平臺的核心功能模塊，列舉如下：1） 監控與查詢平臺首先實現對運行車輛的實時監控，包括整車、驅動電機、發動機、極值信息、電池信息、位置信息、運行軌跡關鍵信息等，并通過圖表方式動態展示。此外，要求顯示數據更靈活，可以按照篩選條件對車輛運行的各種歷史數據進行單獨或組合查詢。2） 位置服務平臺收集的數據中還包括車輛的gps信息，車輛位置管理實現了對車輛的實時定位、軌跡回放以及電子圍欄。監控端不僅可以實時掌握運行車輛的位置，還可以基于車輛位置進行相應管控。3） 售后維保車輛故障管理，形成統一故障單，分析故障根源，形成故障“病歷”。為汽車及所使用的哪家的動力電池簡歷常見故障數據

12、庫，通過大數據分析和突破常見故障，提升產品品質和新的研發提供大數據模型和數據參考。當汽車及動力電池出現故障時，車廠及動力電池廠商管理人員可以通過平臺下發派工指令給當地的售后人員的手機 app，及時排查故障情況，杜絕安全隱患。報警管理對車載終端上報的報警信息，按照報警級別，生成相應的故障單，為售后人員提供維保依據。車載終端上報車輛異常到遠程服務平臺的故障庫后，遠程服務平臺需要對當前可能導致此故障的原因進行分析和舉例， 可分步驟引導操作人員了解故障部件狀況及原因，并幫助和提示維保人員解決故障。4） 統計分析該服務平臺收集車輛運行數據，可以基于實際應用需求對車輛運行的歷史數據進行統計分析，能源轉換率

13、，電流電壓狀態，駕駛行為分析、故障分析等。如故障匯總和分析方面，基于電動汽車所有故障數據分析匯總，包括 bms 數據、驅動電機數據、充放電數據等故障報警，為電動汽車實時發現故障方便及時處理，為售后和運營安全保駕護航。3 系統關鍵技術3.1 收發交互協議監控平臺所采集的數據量非常，最大同時運行在線車輛超過10萬臺，系統架構的設計必須具有一定的前瞻性，擴展性，才能保障平臺系統的安全運行。一個完整的數據包應由起始符、命令單元、識別碼、數據加密方式、數據單元長度、數據單元和校驗碼組成。命令標識應是發起方的唯一標識。具體數據交互格式如表1所示。3.2 數據存儲與優化1） 平衡規范化與反規范化范式是數據庫

14、設計的基礎，但是完全按照規范化的范式進行數據庫設計也會帶來很多弊端。mysql對表之間的關聯查詢成本是非常高的，性能也會隨著關聯表個數的增加而下降，為了提高性能，我們在數據庫設計時候要進行適當的反規范化設計，用空間換時間，比如小表合成大表，這樣做對提升數據庫的查詢的性能是非常有益的。2） mysql優化在數據查詢過程中，實際上有很多內容都是重復的，mysql有查詢緩存機制，可以講查詢結果保存在緩存中，用戶短時間內提交的相同查詢可以直接從緩沖中讀取，有效提高查詢速度。mysql數據庫集群可以將多臺硬件連接在一起，構成一個數據庫提高系統安全性以及性能。通過數據庫集群，讀寫分離來減少一臺數據庫的負載

15、，通過多臺數據庫提升總體的數據處理能力。要實現讀寫分離，首先兩個數據庫的內容要實現數據同步。異步復制是mysql最原始的復制方式，主數據庫和從數據庫成功建立復制關系，可以根據系統實際需要，添加一個或多個slave，這樣就可以緩解主數據庫的壓力，同時，若master出現異常，slave可以承擔master的重任，提高系統的容錯性以及讀寫高性能。4 系統實現本系統發送端和接收端采用c+作為開發語言，分別實現數據的發送和可靠接收。web端采用spring mvc框架，前端在數據分析基礎上采用e-charts實現數據的可視化展示，提供多種數據呈現方式。4.1 歷史數據查詢輸入車牌號、起止時間、模塊、參數等，可以查看相應歷史數據，還可以生成相應圖表。4.2 車輛定位輸入車牌號，查詢車輛所在位置。4.3 故障查詢根據車牌號、起止時間等可以查詢該車輛在此時間段內所有故障信息。5 結束語針對新能源電動汽車監控和服務應用的實際需求，給出了一種基于mysql和spring mvc架構的服務傳輸系統的設計和實現。該服務平臺考慮汽車生產廠商、維保人員、車輛用戶和監管部門等多種用戶需求，采用模塊化設計，監控和服務功能完整，模塊化設計和加密技術保障平臺具有良好的可靠性和擴展性。參考文獻：1 趙佳，趙浩，王力，劉清波.新能源汽車遠程