基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)探究

摘要：汽車在運(yùn)行過程中，會(huì)出現(xiàn)不同程度的故障。汽車遠(yuǎn)程故障診斷是診斷車輛運(yùn)行狀況的一個(gè)系統(tǒng)，其能夠診斷故障并對故障進(jìn)行定位。如今，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的故障診斷系統(tǒng)將車上的終端和其電子部分相連，以此來斷定汽車運(yùn)行狀況，實(shí)施故障定位。本研究通過將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介入到汽車遠(yuǎn)程故障診斷中，以提高診斷的準(zhǔn)確性，并能夠在第一時(shí)間判斷故障，提高診斷水平。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；汽車；遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)

前言

故障出現(xiàn)是汽車運(yùn)行中面臨的一個(gè)比較嚴(yán)重的問題，因此對其的故障診斷和檢查是比較重要的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的遠(yuǎn)程故障診斷主要通過將汽車的行程、耗油量、所在位置、速度等信息搜集，并通過物聯(lián)網(wǎng)將信息傳送到控制中心，以此了解汽車前行的狀況，檢查與定位故障，并遠(yuǎn)程調(diào)控，及時(shí)解決故障，保證汽車安全與順利運(yùn)行。

1.汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)概述

1.1概念

汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)是指汽車在開動(dòng)時(shí)，及時(shí)掌握其故障狀況，將此情況信息傳送到控制中心[1]。其不會(huì)對駕駛員形成干擾，一旦發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)，立刻遠(yuǎn)程操控，將故障解決，如果故障比較復(fù)雜，操控沒有解決此故障的能力，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)信息給駕駛員，讓其了解汽車故障，保證駕車安全。此系統(tǒng)能夠?qū)ζ噷?shí)施全程監(jiān)控，如汽車的行程、耗油量、所在位置、速度等信息等，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。

1.2特征

此系統(tǒng)的特征主要有：①發(fā)展趨勢良好，應(yīng)用系統(tǒng)屬于開放式，采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具有比較完整的理論和技術(shù)支持，與故障維護(hù)中心、專業(yè)研究所等很多相關(guān)領(lǐng)域組織有著緊密的聯(lián)系；②及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，防止出現(xiàn)安全隱患。信息傳遞效率高，不會(huì)對車主產(chǎn)生影響；③故障信息庫豐富，發(fā)現(xiàn)故障后在信息庫中找到歷史記載，進(jìn)行故障排除，能夠?qū)Ω鞣N出現(xiàn)的故障進(jìn)行深入分析，診斷質(zhì)量高；④診斷范圍廣，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程服務(wù)，對能力范圍內(nèi)的故障有效解決處理。

2.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的汽車遠(yuǎn)程故障檢測設(shè)備有了一定的了解的基礎(chǔ)上，筆者知曉了其是目前較為先進(jìn)的故障診斷技術(shù)，功能齊全，能夠在很大程度上保障行車安全。基于物聯(lián)網(wǎng)的無線車載汽車遠(yuǎn)程故障檢測設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)故障編碼、信息資料與汽車狀況的遠(yuǎn)程無線檢查與傳送，信息中心依照檢查結(jié)果綜合處理分析，以制定科學(xué)的故障修復(fù)方法，為遠(yuǎn)程汽車提供故障救助措施。

2.1系統(tǒng)組成

系統(tǒng)體系主要由TCU終端、CAN總線故障診斷、互聯(lián)網(wǎng)、調(diào)控中心組成，其利用信息分析系統(tǒng)和車載電腦相連，獲得汽車信息，發(fā)射信號，并及時(shí)定位，將所得到的資料和數(shù)據(jù)傳遞到調(diào)控中心[1]。

與此同時(shí)，故障診斷利用互聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)設(shè)備點(diǎn)及汽車中的射頻識別標(biāo)識予以數(shù)據(jù)交接，采用GPS定位，在無線電臺站中建立分控站，其依照地區(qū)的重要程度、馬路分布、車輛往來數(shù)量等進(jìn)行設(shè)計(jì)，將分控站和電臺站的網(wǎng)絡(luò)相連。前者任務(wù)是將信息搜集、處理和發(fā)送，后者任務(wù)是連接總調(diào)控中心的網(wǎng)絡(luò)，整合信息，宏觀調(diào)控和監(jiān)督，并完成傳遞信息的環(huán)節(jié)。

2.2終端硬件結(jié)構(gòu)

此系統(tǒng)的硬件主要是指集微處理器、CAN總線通信模塊、GPRS無線通訊模塊、鍵盤接口模塊為一體的車載無線故障檢測終端平臺。

硬件對整個(gè)遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的重要性可想而知，因此對其進(jìn)行優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)是非常必要的。微控制器能夠幫助更加高效和高能地進(jìn)行故障診斷，采用模擬和內(nèi)裝的設(shè)備（32、16位），確保內(nèi)存在標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)，以此確保頻寬為2Kbps-4.8Kbps的Audio的中心運(yùn)行地位得以實(shí)現(xiàn)[2]。USB接口與系統(tǒng)的設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的控制和管理，其成本較低，效率高、同步性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)幾個(gè)接口同時(shí)運(yùn)行，反應(yīng)不同車程和位置的故障信息。

2.3終端軟件設(shè)計(jì)

此系統(tǒng)的終端軟件主要是通過移植LwIP協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)TCP/IP協(xié)議與GPRS模塊的PPP協(xié)議通信，以此保證CAN總線控制器驅(qū)動(dòng)程序順利進(jìn)行，完成和車載CAN總線的信息交流。物聯(lián)網(wǎng)故障定位主要采用CAN總線、Infrared、傳感器（無線）搜尋汽車故障信息，其在汽車上設(shè)置信息搜集系統(tǒng)，采用TCP/IP等（通信協(xié)議）將獲得的信息傳送到處理中心，全程觀察汽車的行駛狀況，以制定出解決方案[3]。

2.4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程診斷采用大量的版塊，利用協(xié)議、硬件、無線電路、互聯(lián)網(wǎng)等很多設(shè)備實(shí)現(xiàn)對汽車故障的定位和判斷，以此保障汽車的安全。在保證所有設(shè)備性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，在不同單元（TIP/CP、汽車協(xié)議轉(zhuǎn)換、救援等）的共同運(yùn)行，將搜集到的汽車故障信息形式轉(zhuǎn)換，運(yùn)輸?shù)秸{(diào)控中心，讓汽車駕駛者能夠接受到故障信息，調(diào)控和處理汽車的故障，及時(shí)診斷和解決。這一系統(tǒng)提高了故障診斷效率和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)信息運(yùn)輸，是目前較為先進(jìn)的故障診斷技術(shù)。

3.結(jié)論

如今，汽車遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)在進(jìn)一步研究過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的嵌入使得此系統(tǒng)的性能得以提高。在網(wǎng)絡(luò)通信背景下，及時(shí)遠(yuǎn)程也可以對汽車的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障信息，在故障信息庫中查詢并診斷，讓駕駛員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并予以解決。此系統(tǒng)能夠保障汽車的安全行駛，降低交通事故發(fā)生率，為汽車運(yùn)行創(chuàng)造良好的環(huán)境，有著良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊彬，周建武，張麗華.基于OBDII和GPRS遠(yuǎn)程汽車故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2012，10（09）：203-206.

[2]張懷坤，苑紅曉，王曉丹，等.汽車故障遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究[C].中國電子學(xué)會(huì)、中國儀器儀表學(xué)會(huì)、中國計(jì)量測試學(xué)會(huì)、第20屆測控、計(jì)量、儀器儀表學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2010.

[3]黃強(qiáng)，張曉.基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的汽車嵌入式遠(yuǎn)程故障診斷[J].柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造，2010，06（01）：133-136.

注釋：

課題編號：13C646

課題名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的汽車遠(yuǎn)程故障檢測設(shè)備的應(yīng)用研究

課題主持人：陳柱峰

作者簡介：陳柱峰（1973.6-），男，漢族，學(xué)歷：大學(xué)本科，專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，職稱級別：中級，研究方向：汽車電子技術(shù)。