一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统及方法技术方案

本发明专利技术属于物联网技术领域。具体涉及一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统及方法。一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统及方法，应用于基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统，所述基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统包括车辆信息数据采集终端和云服务器平台。其中所述车辆信息数据采集终端包括：蜂窝通信模块、微控制器(MCU)单元、可充电电源模块，其中蜂窝通信模块和可充电电源模块与MCU单元电连接。本发明专利技术提供一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统及方法，用于实现对车辆运行状态信息的有效监测以及上传云端供服务器进行数据储存和分析处理，以此来实现对车辆运行状态的有效监控并产生报警信息以使观测者及时察觉，并采取相应措施。并采取相应措施。并采取相应措施。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统及方法

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[0001]本专利技术属于物联网
具体涉及一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统及方法。

技术介绍
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[0002]当前随着我国现代化、信息化进程的不断推进，计算机技术高速发展，使得物联网技术也得以迅猛发展，通过物联网技术可以使得线下硬件设备与服务器建立有效连接并最终达到万物互联的目的。由于我国当前车辆的保有量不断增加，使得产生交通事故的风险也变得也越来高，而驾驶员进行驾驶过程中往往不能及时发现当前车辆所存在的隐患，比如蓄电池电压过低，发动机负荷异常等情况，这使得车辆的事故发生率大大提高。
[0003]又随着我国车辆无人驾驶技术的不断发展，如何有效地监控车辆的运行状况成为了当前的技术热点和难点。若能提供一种采集系统或方法可以对车辆的运行状况进行有效监控，则不仅可以降低交通事故发生率，还可以大大推动我国车辆无人驾驶技术的发展。
[0004]因此，现有技术存在缺陷，有待于进一步地改进和发展。

技术实现思路
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[0005]本专利技术的目的是提供一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统及方法，用于实现对车辆运行状态信息的有效监测以及上传云端供服务器进行数据储存和分析处理，以此来实现对车辆运行状态的有效监控并产生报警信息以使观测者及时察觉，并采取相应措施。
[0006]一方面，本专利技术提供一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统，所述基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统包括车辆信息数据采集终端和云服务器平台。其中所述车辆信息数据采集终端包括：蜂窝通信模块、微控制器(MCU)单元、可充电电源模块，其中蜂窝通信模块和可充电电源模块与MCU单元电连接。
[0007]所述车辆信息数据采集终端还包括车辆OBD解码数据采集模块，所述汽车OBD解码数据采集模块与MCU单元连接方式为电连接,车辆OBD解码数据采集模块连接于MCU单元的串口外设引脚以进行串口通信。
[0008]所述车辆信息数据采集终端还包括定位导航模块，所述定位导航模块与MCU单元连接方式为电连接，定位导航模块连接于MCU单元模块的串口外设引脚以进行串口通信。
[0009]所述车辆信息数据采集终端还包括六轴加速度传感器模块，所述六轴加速度传感器模块与MCU单元模块连接方式为电连接，六轴加速度传感器模块连接于MCU单元的普通IO口以进行IIC通讯。
[0010]所述的一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统，所述的蜂窝通信模块、微控制器(MCU)单元模块、可充电电源模块、汽车OBD解码数据采集模块、定位导航模块、六轴加速度传感器模块均放置于箱体内。
[0011]所述的一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统，所述的蜂窝通信模块、MCU
单元，汽车OBD解码数据采集模块、定位导航模块均集成在同一块印刷电路版上，以缩小采集系统的体积和增强其抗干扰性。
[0012]所述的一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统，所述的云服务器平台包括云服务器和可视化窗口界面，其中所述云服务器用于与车辆信息数据采集终端进行数据通信并为可视化窗口界面提供数据源。所述可视化窗口界面用于将从云服务器接受过来的数据以图表的形式呈现给观测者，使得观测者更加直观地监测车辆运行状态，所述可视化窗口界面还用于观测者与车辆采集系统进行人机交互。
[0013]另一方面，本专利技术还提供一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集方法，所述车辆信息采集方法应用于上文中所述的基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统中。该车辆信息采集方法包括：
[0014]所述的车辆OBD解码数据采集模块通过车辆上的OBD接口进行电连接，通过串口通信来实时采集车辆行驶过程中车辆各属性参数，并将所采集的车辆各属性参数传输到MCU单元中以进行数据分析处理。
[0015]所述MCU单元对从车辆OBD解码数据采集模块传输过来的车辆属性参数数据进行数据分析处理，从而判断并解析出车辆当前运行状况，当车辆属性参数达到规定预警阈值或产生异常数据时，MCU单元模块及时通过蜂窝通信模块向云服务器以MQTT协议报文格式发送相关报警信息，将数据上传云端，同时若无异常事件发生时MCU单元通过蜂窝通信模块定时向云服务器发送经过MCU单元解析处理过的能反应车辆运行状态的MQTT报文以供观测者实时监控汽车运行状态。
[0016]所述的一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集方法，还包括：所述六轴加速度传感器模块用于检测当前车辆车声的各轴加速度等车身姿态信息，并将数据通过IIC通信方式传输到MCU单元中，由MCU单元进行姿态解算处理，从而获取车辆车身的各轴加速度以及欧拉角等车身姿态信息，将车身姿态信息打包成MQTT协议报文格式，通过蜂窝通信模块以MQTT协议报文上传至云服务器。MCU单元还对车辆车身姿态信息进行数据分析，通过由六轴加速度传感器传输过来的车身姿态信息来判断车辆是否出现翻车碰撞等异常事件，在出现异常事件时由MCU单元将对应的报警信息打包成MQTT协议报文格式，通过蜂窝通信模块以MQTT报文格式及时上传至云服务器。同时在车辆正常行驶过程中，MCU单元模块将从六轴加速度传感器获取的车身姿态信息定时向云服务器以MQTT报文格式发送以供观测者实时监控汽车车身姿态。
[0017]所述的一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集方法，还包括：所述定位导航模块用于获取当前车辆的位置信息，并通过串口通信将数据传输到MCU单元中，由MCU单元进行数据处理提取需要的车辆位置信息，将位置信息打包成MQTT报文格式，通过蜂窝通信模块定时以MQTT协议报文格式上传至云服务器，以便观测者可以实时地掌握车辆当前所处的位置，为后续搜救等处理提供便利。
[0018]所述的基于MQTT协议的物联网车辆信息采集方法，还包括：所述云服务器用于实时接收由MCU单元通过蜂窝通讯模块传递过来的车辆实时数据信息和报警信息，并将所传递过来的数据与可视化窗口界面中的各个显示栏建立联系，从而使得观测者可以通过可视化窗口界面来直观形象地监控当前车辆的运行状态，当云服务器接收到报警信息时，会使得可视化窗口界面产生对应的变化及时使得观测者发现车辆出现的异常事件，同时云服务
器还会根据不同的报警信息向MCU单元下发不同的MQTT控制报文，经由MCU单元模块解析最终使得车辆信息数据采集终端做出相应响应。
[0019]与现有技术相比，本专利技术实例提供的一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统及方法，通过汽车OBD解码数据采集模块来采集车辆在行驶过程中的汽车各属性参数，通过六轴加速度传感器模块来获取车辆车身的各轴加速度以及欧拉角等姿态信息，通过定位导航模块来实时得获取当前车辆的位置信息，通过上述数据采集模块可以采集更多地汽车状态信息，更加全面地监测当前车辆的行驶状态，通过蜂窝模块与云服务器平台建立一个稳定有效的通信连接，保证了数据传输的稳定性和有效性。通过MCU单元对接收到的数据进行分析处理筛选出重要的数据上传至云服务器平台，提高了数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统，其特征在于，应用于基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统，所述基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统包括车辆信息数据采集终端和云服务器平台。其中所述车辆信息数据采集终端包括：蜂窝通信模块、微控制器(MCU)单元、可充电电源模块，其中蜂窝通信模块和可充电电源模块与MCU单元电连接。2.根据权利要求1所述的基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统，其特征在于，所述车辆信息数据采集终端还包括车辆OBD解码数据采集模块、定位导航模块和六轴加速度传感器模块，所述汽车OBD解码数据采集模块与MCU单元连接方式为电连接以进行串口通信。所述定位导航模块与MCU单元连接方式为电连接以进行串口通信。所述六轴加速度传感器模块与MCU单元连接方式为电连接以进行IIC通信。3.根据权利要求1
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2所述的基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统，其特征在于，所述的蜂窝通信模块、微控制器(MCU)单元、可充电电源模块、汽车OBD解码数据采集模块、定位导航模块、六轴加速度传感器模块均放置于箱体内。4.根据权利要求1所述的一种基于MQTT协议的物联网车辆信息采集系统，其特征在于，所述的云服务器平台包括云服务器和可视化窗口界面，其中所述云服务器用于与车辆信息数据采集终端进行数据通讯并为可视化窗口界面提供数据源。所述可视化窗口界面用于将从云服务器接受过来的数据以图表的形式呈现给观测者，使得观测者更加直观地监测车辆运行状态，所述可视化窗口界面还用于观测者与车辆采集系统进行人机交互。5.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏，余剑武，杨清旭，张诗语，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：