一种车辆CAN总线数据交互系统及其交互方法技术方案

本发明专利技术公开了一种车辆CAN总线数据交互系统及其交互方法，兼具安全与成本考量，在硬件上，将CAN总线数据交互模块设置于第三方的车载监控终端上，减少设备冗余，降低了硬件成本；在软件上，通过在CAN总线数据交互模块写入自有总线通信协议协议和加密机制，实现整车的CAN总线设备的运行数据能通过第三方的车载监控终端透传到车厂数据平台中，同时车厂无须开放车辆的总线通讯协议给第三方，可有效保障车辆CAN总线数据安全与保护车厂的数据价值。

A Data Interaction System of Vehicle CAN Bus and Its Interaction Method

【技术实现步骤摘要】
一种车辆CAN总线数据交互系统及其交互方法
本专利技术涉及车载数据交互领域，尤其涉及一种车辆CAN总线数据交互系统及其交互方法。
技术介绍
近几年随着3G/4G无线通信技术的普及和国家层面智能网联及新能源汽车产业政策的推动，基于端管云架构设计的车联网数据采集与监控平台已基本建设完成并在各大商用车厂推广使用，随着大数据人工智能技术的到来，人们更加关注车联网数据安全及对数据的分析与挖掘所带来的价值，数据成为智能时代的能源与原材料，车辆运行数据也将成为车企的重要资产与核心价值所在。为实现车辆运行数据的采集，车厂要搭建一套CAN数据采集系统，并在自己生产的车辆上安装一套车载无线通讯监控终端(以下简称车载监控终端)，将数据传输到自己的基于云服务的数据中心平台(以下简称车厂数据平台)，成为企业的数据资产。但搭建该系统，车厂面临以下问题：车载监控终端相关标准法规符合性认证问题。目前行业政策对车载监控终端制定了一系列的标准法规，包括JT/T794标准，GB/T19056-2012标准，GB32960-2016标准等，车厂要自主开发满足这些标准的车载监控终端需投入较多的成本，所以车厂通常都是把车载监控终端外包给第三方有资质生产企业进行生产，然后进行相关产品的招标导入。车辆CAN总线数据安全问题。第三方车载监控终端厂家要采集车辆CAN总线数据就必须接入整车的CAN总线网络，由于车载监控终端是联网设备，就存在来自网络的各种数据安全攻击的隐患，同时车厂需要开放车辆的总线通讯协议给第三方终端厂家，不利于数据的保密与安全，也将对车辆的整车CAN总线网络带来安全的威胁。基于以上的安全与成本考虑，本领域的技术人员致力于提出一种兼具安全与成本的车辆CAN总线数据交互方法，以有效保障车辆总线数据安全与保护车厂的数据价值。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种兼具安全与成本的车辆CAN总线数据交互系统及其交互方法，以有效保障车辆CAN总线数据安全与保护车厂的数据价值。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种车辆CAN总线数据交互系统，其特征在于：包括车厂数据平台、车载监控终端、CAN总线数据交互模块和CAN终端设备，所述CAN总线数据交互模块用于和车辆的CAN终端设备交互，所述CAN总线数据交互模块包括CAN数据采集模块和CAN数据封装加密模块，所述CAN数据采集模块采集CAN终端设备的车辆运行数据；所述CAN数据封装加密模块用于依照CAN数据封装加密模块和车厂数据平台商定的第三封包协议对所述车辆运行数据分组整理形成中间数据，并将所述中间数据依照CAN数据封装加密模块和车载监控终端商定的第二封包协议封包形成CAN消息；所述车载监控终端包括数据传输模块，所述车载监控终端通过所述数据传输模块和车厂数据平台依照第一通信协议进行通信，其中，所述车载监控终端对所述CAN消息依照所述车载监控终端和车厂数据平台之间的第一通信协议的第一封包协议进行封包的过程中，是被置予事先商定的第一消息标识的；所述车厂数据平台接收所述车载监控终端的消息，并根据事先商定的第一消息标识、第一封包协议、第二封包协议、第三封包协议从所述消息中解析出车辆运行数据。进一步的，所述CAN总线数据交互模块是以硬件电路集成于所述车载监控终端的主板上。进一步的，所述CAN数据采集模块是以硬件电路集成于所述CAN总线数据交互模块。进一步的，所述CAN数据采集模块和所述CAN数据封装加密模块是以软件模块嵌入于所述车载监控终端的系统。一种车辆CAN总线数据交互系统的交互方法，包括以下步骤：步骤1，采集车辆运行数据；步骤2，将车辆运行数据依照事先商定的第三封包协议进行分组整理形成中间数据，并将中间数据依照事先商定的第二封包协议封包生成CAN消息；步骤3，将CAN消息依照公有的第一通信协议的第一封包协议进行封包，其中，依照第一封包协议进行封包的过程中置予事先商定的第一消息标识，形成CAN透传数据并发送；步骤4，接收CAN透传数据，并通过事先商定的第一消息标识、第一封包协议和第二封包协议、第三封包协议，解析出车辆运行数据。进一步的，所述第二封包协议包括标识位、第二消息ID、第二消息头、第二消息体和校验码，所述标识位、验证码被用于校验CAN消息的完整性与准确性，所述中间数据被置于所述第二消息体中。进一步的，所述第二封包协议还包括加密机制，所述第二消息头的字段包括数据加密方式字段，用于标识采用的数据加密方式。进一步的，CAN总线数据交互模块与车厂数据平台的数据加密传输，包括以下流程：CAN总线数据交互模块向车厂数据平台申请公钥；车厂数据平台向CAN总线数据交互模块发送公钥，建立加密连接；CAN总线数据交互模块采集CAN终端设备的车辆运行数据，经数据封装加密模块加密封包成加密CAN消息，所述加密CAN消息的第二消息头被置予约定的数据加密方式标识；CAN总线数据交互模块将加密CAN消息发送给车厂数据平台；车厂数据平台对加密CAN消息进行解密解析，获得车辆运行数据。进一步的，所述第三封包协议包括分组ID和数据项，所述数据项采用TLV格式，车辆运行数据通过第三封包协议进行封包形成中间数据。进一步的，所述第一通信协议采用JT/T808协议，并应用JT/T808协议中的透传扩展协议。本专利技术的车辆CAN总线数据交互系统及其交互方法，在兼具安全与成本考虑的基础上实现整车的CAN总线设备的车辆运行数据能通过第三方的车载监控终端透传到车厂数据平台中，同时车厂无须开放车辆的总线通讯协议给第三方，可有效保障车辆CAN总线数据安全与保护车厂的数据价值。附图说明图1是本专利技术实施例的车辆CAN总线数据交互的系统框图；图2是本专利技术实施例的车载监控终端的功能框图；图3是本专利技术实施例的车辆运行数据封包结构示意图；图4是本专利技术实施例的CAN总线数据交互模块与车厂数据平台的数据加密传输机制。具体实施方式为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1、图2和图3所示，本专利技术公开了一种车辆CAN总线数据交互系统的实施例的框图，该系统包括：车厂数据平台40、车载监控终端30、CAN总线数据交互模块20、车载CAN总线10和CAN终端设备50，其中，在一种实施方式中，CAN终端设备50具体包括车辆动力系统、车辆仪表系统、电池管理系统、电机控制系统等等。该实施例中，CAN总线数据交互模块20的CPU采用车规级别的高性能的COTEX-M3核的CPU。该CPU自带有至少两路的CAN总线接口，并可以通过SPI接口扩展多路的CAN接口，满足不同的车辆CAN总线数据采集的要求。该实施例中，CAN总线数据交互模块20内包括CAN数据采集模块201和CAN数据封装加密模块202。其中，CAN数据采集模块201用于采集CAN终端设备50的车辆运行数据，该车辆运行数据经由CAN数据封装加密模块202与车厂数据平台40商定的封包协议进行分类整理后形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆CAN总线数据交互系统，其特征在于：包括车厂数据平台、车载监控终端、CAN总线数据交互模块和CAN终端设备，所述CAN总线数据交互模块用于和车辆的CAN终端设备交互，所述CAN总线数据交互模块包括CAN数据采集模块和CAN数据封装加密模块，所述CAN数据采集模块采集CAN终端设备的车辆运行数据；所述CAN数据封装加密模块用于依照CAN数据封装加密模块和车厂数据平台商定的第三封包协议对所述车辆运行数据分组整理形成中间数据，并将所述中间数据依照CAN数据封装加密模块和车载监控终端商定的第二封包协议封包形成CAN消息；所述车载监控终端包括数据传输模块，所述车载监控终端通过所述数据传输模块和车厂数据平台依照第一通信协议进行通信，其中，所述车载监控终端对所述CAN消息依照所述车载监控终端和车厂数据平台之间的第一通信协议的第一封包协议进行封包的过程中，是被置予事先商定的第一消息标识的；所述车厂数据平台接收所述车载监控终端的消息，并根据事先商定的第一消息标识、第一封包协议、第二封包协议、第三封包协议从所述消息中解析出车辆运行数据。

【技术特征摘要】
1.一种车辆CAN总线数据交互系统，其特征在于：包括车厂数据平台、车载监控终端、CAN总线数据交互模块和CAN终端设备，所述CAN总线数据交互模块用于和车辆的CAN终端设备交互，所述CAN总线数据交互模块包括CAN数据采集模块和CAN数据封装加密模块，所述CAN数据采集模块采集CAN终端设备的车辆运行数据；所述CAN数据封装加密模块用于依照CAN数据封装加密模块和车厂数据平台商定的第三封包协议对所述车辆运行数据分组整理形成中间数据，并将所述中间数据依照CAN数据封装加密模块和车载监控终端商定的第二封包协议封包形成CAN消息；所述车载监控终端包括数据传输模块，所述车载监控终端通过所述数据传输模块和车厂数据平台依照第一通信协议进行通信，其中，所述车载监控终端对所述CAN消息依照所述车载监控终端和车厂数据平台之间的第一通信协议的第一封包协议进行封包的过程中，是被置予事先商定的第一消息标识的；所述车厂数据平台接收所述车载监控终端的消息，并根据事先商定的第一消息标识、第一封包协议、第二封包协议、第三封包协议从所述消息中解析出车辆运行数据。2.如权利要求1所述的车辆CAN总线数据交互系统，其特征在于：所述CAN总线数据交互模块是以硬件电路集成于所述车载监控终端的主板上。3.如权利要求2所述的车辆CAN总线数据交互系统，其特征在于：所述CAN数据采集模块是以硬件电路集成于所述CAN总线数据交互模块。4.如权利要求1所述的车辆CAN总线数据交互系统，其特征在于：所述CAN数据采集模块和所述CAN数据封装加密模块是以软件模块嵌入于所述车载监控终端的系统。5.一种车辆CAN总线数据交互系统的交互方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，采集车辆运行数据；步骤2，将车辆运行数据依照事先商定的第三封包协...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雄栋，柯惠滨，林潇，刘强生，柯志达，
申请(专利权)人：厦门金龙联合汽车工业有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35