基于新石器無人車的云管理平臺開發

范興娟，劉保慶，楊斐，李輝，黃紅艷

（石家莊郵電職業技術學院智能工程系，河北石家莊，050021）

0 引言

隨著技術和時代的發展，無人車應運而生，成功搶占話題熱點。無人車又稱自主車或自動駕駛車，是一種無須人工干預而能夠感知其周邊環境和導航的車輛。本項目依托新石器無人車，開發無人車云管理平臺，使操作更為便捷，可以更好的應用到無人車運輸全程，為無人車派件、安防、售貨等應用奠定堅實基礎。基于自主開發的云管理平臺，無人車可自主行駛、自動實現相應功能，實現無人車價值的最大化。

無人駕車上配備了大量傳感器，隨著無人車的運行，這些傳感器從視覺感知、路徑規劃、路徑跟蹤、底層控制等方面都將產生大量數據。基于云平臺的大數據分析將幫助無人駕駛系統做出更加智能、安全、節能、環保的駕駛動作決策。通過使用云平臺技術，在提高運算速度的同時，也會極大地降低計算和處理成本。

無人車云平臺是無人車的調度控制系統，是其他應用層功能開發的基礎，也是無人車開發的必經之路。它能夠獲取無人車狀態，給無人車發送控制指令，提供外部接口給APP或者web應用使用。無人車云平臺是開發無人車的最基礎和最關鍵的一環，具有重大意義。

1 無人車云平臺系統架構

本文基于新石器無人車，利用Node.js 軟件開發了無人車元管理平臺。Node.js是運行在服務端的JavaScript，基于Chrome JavaScript 建立云平臺。無人車云平臺是無人車的調度、控制系統，它連接無人車及其上層應用。云平臺通過WS長鏈接控制無人車，通過HTTP接口向短信中心、手機APP等上層應用提供數據。上層應用通過云平臺獲取車輛狀態、地圖及站點信息及控制指令等數據，通過獲取無人車電量、位置、速度等信息，實現無人車的啟動、調度、停止等操作，進而實現車輛的遠程控制和管理。

無人車作為面向未來、可移動的智能終端設備，最重要的部件是中央控制單元VCI。VCI是無人自動駕駛場景化下的業務中樞系統，負責對網絡訪問、機械機構控制、閾值糾錯進行相應的處理和隔離，并對整車狀態和故障做實時分析。

圖1 無人車云平臺系統架構圖

本文開發的基于Node.js的云平臺就是通過VCI進行車輛控制、行駛管理的網絡管理平臺，是無人車生鮮配送系統開發中最基礎、最關鍵的一環。無人車云平臺一端操控無人車，一端為上層應用提供服務。云平臺通過調用百度地圖接口，為上層應用提供無人車狀態、無人車位置、地圖站點等查詢服務，通過云端對無人車進行啟動調度、終止調度、取消調度等操作。

2 無人車云平臺開發流程

本文采用先進的NodeJs、基于python的Djiango后端框架，通過互聯網云鏈接到無人車，根據無人車接口協議，建立一整套的底層數據接口。無人車云平臺開發流程如圖2所示，云平臺通過接口進行無人車的狀態查詢和命令控制。

圖2 無人車云平臺開發流程圖

無人車狀態查詢流程如下：

(1)接口接收到查詢請求后，將請求按照接口協議進行編碼。

(2)接口將查詢信息傳送至無人車。

(3)無人車反饋信息給接口。

(4)接口將信息傳送給上層應用。

3 無人車云平臺關鍵技術

基于Node.js的WEB云平臺服務是無人車智能派件系統開發最基礎和最關鍵的一環。如圖3所示，無人車云平臺一端操控無人車，一端為上層應用提供服務。無人車云平臺調用百度地圖接口，為上層應用提供無人車狀態、無人車位置、地圖站點等查詢服務，通過云端對無人車進行啟動調度、終止調度、取消調度等操作。

圖3 無人車云平臺

■3.1 車輛實時狀態

通過“車輛實時狀態”接口查詢車輛實時狀態，利用JSON數據傳輸，返回當前車輛狀態。部分請求參數和響應參數分別見表1和表2。

表1 車輛實時狀態請求參數表

表2 車輛實時狀態響應參數表

車輛實時狀態請求參數表中，req、massegid、timestap三個參數都是必須字段，數據類型都是string。通過請求表的請求，返回響應表中車輛位置（包括經度、緯度）、電量、速度、時間等參數，便于云平臺實時了解車輛信息。

■3.2 車輛停靠點列表

通過“車輛停靠點列表”接口獲取車輛停靠站點列表，利用JSON數據傳輸，返回車輛停靠站點編號、站點名稱等信息。部分請求參數和響應參數分別見表3和表4。

表3 車輛停靠點列表請求參數表

表4 車輛停靠點列表響應參數表

車輛停靠點列表請求參數表有partnerid、timestap、sign三個參數，期中sign參數的生成規則如下。

(1)接口中所有字符串都是用utf-8編碼；

(2)把接口中所有使用的參數（不包含sign），按照字典順序排序，得到鍵值對的列表，把鍵值對列 表以字符串的形式用&拼接到一起；

(3)在上面的字符串后面拼接secret；

(4)對上面的字符串計算md5小寫形式，即得到簽名。

車輛停靠點列表響應參數表返回站點編號、站點名稱等站點列表相關信息。

基于新石器無人車的云服務測試平臺的搭建如圖4所示。

圖4 無人車云服務平臺搭建

通過云服務平臺，可以讀取車的位置、電量、速度等狀態信息，控制無人車的啟動、停止等動作。利用開發的軟件平臺，能夠獲取當前無人車的站點地圖，如圖5所示。

圖5 無人車云平臺讀取站點列表

4 結論

本文基于新石器無人車，搭建云服務平臺，開發云端管理、控制相關服務。通過無人車云平臺后端接口開發，為前端界面提供數據支持，為手機app提供數據接口，為無人車app提供接入功能，為以后無人車的操控提供數據支持。

在現階段，由于技術、設備及相關政策等原因，無人車應用還處在起步階段。在未來，無人車在處理視覺、底層、控制層的數據能力將大大提升，將在無人駕駛方面扮演越來越重要的角色。隨著無人駕駛技術的進步和無人車的量產，無人車在配送、安防等各領域的應用會越來越普及。