一种树莓派CAN数据收集解析系统技术方案

本发明专利技术提出了一种树莓派CAN数据收集解析系统包括服务器和采集设备；所述采集设备包括4代树莓派、SIM7600E模组扩展板、RS485 CAN HAT扩展板和天线；所述服务器包括服务器程序和数据库；本发明专利技术能对于车内CAN数据的读取并进行解析，本发明专利技术结构简单，安全稳定，可以支持多种语言，算法速度更快，能够克服市面上车联网领域的空缺。

【技术实现步骤摘要】
一种树莓派CAN数据收集解析系统
本专利技术涉及一种树莓派CAN数据收集解析系统，属于数据处理

技术介绍
车联网作为当今智能交通的重要组成部分，是解决车辆安全行驶的重要手段，是当前道路交通领域的前沿研究之一。车联网按照一定的约束条件，在车与路、车与人、车与车之间进行通信和数据交换，它通过对行驶的车辆提取数据来实现智能交通的管理控制及安全控制。众多车联网汽车安全项目在实验中需要多次获取汽车总线数据，配合GPS获取车辆当前速度、转角及其他状态信息。所以获悉车辆当前状态，就显得尤为重要。当今汽车总线系统主流是采用一种现场总线，即CAN(ControllerAreaNetwork)总线，汽车CAN总线是汽车电子控制系统中非常重要的一部分，相当于一条用来传输汽车中动力系统信号、传输系统信号、车身系统信号、执行器信号等各种传感信号的公共信号通路。通过联通汽车CAN总线来采集车内通信信息，甚至是通过无线传感模块将数据传输到远程服务器端并对数据进行相应解析，将极大程度的促进车辆安全的研究。然而对于车内CAN数据的读取，解析并不是那么容易，或者是缺少硬件条件、硬件成本高等原因，致使CAN总线研究与开发的效率低下。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种树莓派CAN数据收集解析系统，以解决现有技术中的相关技术问题。一种树莓派CAN数据收集解析系统，包括服务器和采集设备；所述采集设备包括4代树莓派、SIM7600E模组扩展板、RS485CANHAT扩展板和天线；所述4代树莓派插接在RS485CANHAT扩展板上，所述SIM7600E模组扩展板插接在4代树莓派上，所述天线设置在SIM7600E模组扩展板上；所述服务器包括服务器程序和数据库；所述服务器和采集设备之间通过4g信号进行连接。优选地，所述采集设备为python语言，并且设有python-can模块。优选地，所述SIM7600E模组扩展板设有SIM卡槽。优选地，所述RS485CANHAT扩展板设有CAN通信接口。优选地，所述服务器程序为Linux系统。优选地，所述数据库使用MySQL搭建，数据库包括两储存空间，一个用于储存空间存储TCP的数据包；另一储存空间用于存储CAN数据的相关信息。有益效果：1）本专利技术中服务器具有更好可靠的安全性、良好的稳定性等特点；2）本专利技术中数据库体积小，并且具有速度快、成本低、开源等优点，提供的接口支持多种语言连接操作。附图说明图1为本专利技术一种树莓派CAN数据收集解析系统结构示意图；图2为本专利技术一种树莓派CAN数据收集解析系统流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。如图1所示，一种树莓派CAN数据收集解析系统，包括服务器和采集设备；所述采集设备包括4代树莓派、SIM7600E模组扩展板、RS485CANHAT扩展板和天线；所述4代树莓派插接在RS485CANHAT扩展板上，所述SIM7600E模组扩展板插接在4代树莓派上，所述天线设置在SIM7600E模组扩展板上；所述服务器包括服务器程序和数据库；所述服务器和采集设备之间通过4g信号进行连接。优选地，所述采集设备为python语言，并且设有python-can模块。优选地，所述SIM7600E模组扩展板设有SIM卡槽。优选地，所述RS485CANHAT扩展板设有CAN通信接口。优选地，所述服务器程序为Linux系统。优选地，所述数据库使用MySQL搭建，数据库包括两储存空间，一个用于储存空间存储TCP的数据包；另一储存空间用于存储CAN数据的相关信息。如图2所示，本专利技术工作原理如下：采集设备采用多线程结构来解决数据读取速度与发送速度不匹配所导致的数据丢失，共两个线程；线程一负责将采集到的CAN数据存入队列（可采集所有CANID数据，也可设置筛选采集特定CANID数据），线程二负责连接服务器并将队列中的数据发送给服务器，然后通过数据库再进行数据分析。本专利技术中由于4代树莓派本身不设有SIM卡槽，所以使用板载SIM卡槽，支持拨号上网的SIM7600E模组扩展板，满足数据收集阶段将数据上传至服务器的要求；又由于4代树莓派本身并不支持CAN总线，因此使用具备CAN通信功能的RS485CANHAT扩展板完成CAN功能，将硬件设备与车辆OBD-Ⅱ接口连接即可采集CAN总线数据。本专利技术中接口服务器其主体框架使用C++编写Linuxservice服务，确保开机重启后均可自动运行；服务运行时，通过套接字绑定5000端口，程序实时监听端口，等待TCP连接请求，一旦监听到请求连接，通过创建线程的方式，建立服务连接；由于CAN每秒传输的数据量巨大，在完成连接后，又通过多线程的方案，一个线程建立与树莓派客户端的通信，并读取在缓冲区的数据，将数据包进行校验值计算，确保数据可用无误后，分割处理成CANID、DATACNT、DATA的格式，存入队列中，另一个线程则取出队列中的数据，编写sql语句，将数据插入数据库对应表项中。本专利技术的数据解析部分原理如下：从表CAN中筛取对车辆进行特定操作时间段的CAN数据，然后对数据依CANID进行分类，读取其DATA的数据值。从DATA中提取变化字段（DATA中可能只有部分位是对应操作含义的数据值），若数据变化状态与操作状态相同则标为潜在对应位。根据该操作的相关操作的潜在对应位，可缩小潜在对应位范围（相关操作对应数据值偏向于存储在同一CANID中）。最后将对应位的十六进制数转化为十进制数并进行适当线性变换，即可获得当前操作对象对应的数据值。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种树莓派CAN数据收集解析系统，其特征在于，包括服务器和采集设备；所述采集设备包括4代树莓派、SIM7600E模组扩展板、RS485 CAN HAT扩展板和天线；所述4代树莓派插接在RS485 CAN HAT扩展板上，所述SIM7600E模组扩展板插接在4代树莓派上，所述天线设置在SIM7600E模组扩展板上；所述服务器包括服务器程序和数据库；所述服务器和采集设备之间通过4g信号进行连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种树莓派CAN数据收集解析系统，其特征在于，包括服务器和采集设备；所述采集设备包括4代树莓派、SIM7600E模组扩展板、RS485CANHAT扩展板和天线；所述4代树莓派插接在RS485CANHAT扩展板上，所述SIM7600E模组扩展板插接在4代树莓派上，所述天线设置在SIM7600E模组扩展板上；所述服务器包括服务器程序和数据库；所述服务器和采集设备之间通过4g信号进行连接。


2.根据权利要求1所述的一种树莓派CAN数据收集解析系统，其特征在于，所述采集设备为python语言，并且设有python-can模块。


3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈媛芳，姚岑，钟哲华，石东贤，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33