基于4G和FlexRay的车辆远程监控系统研究与开发
这是一篇关于Flex Ray,4G,协议转换,Android,服务器,数据加密的论文, 主要内容为随着越来越多的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)通过车载总线网络连接到汽车上,传统的车载总线已无法满足对未来的发展要求。同时伴随着无人车以及自动驾驶技术的逐渐发展,车载信息相对孤立的问题也需要被解决,汽车内部网络与外部网络实现通信已经成为汽车发展的重点研究领域。本设计车载总线方面选用新一代车载总线Flex Ray总线,Flex Ray总线在传输速率、通道数目、拓扑结构、数据长度、支持节点数方面相比于传统的CAN总线来说都有很大的优势。同时结合新一代的移动通信技术4G技术,最终达到车载网络与外部网络进行互联通信的目的。本项研究对Flex Ray车载总线网络与4G移动网络两种异构网络的网络结构和网络协议进行了深入的分析,提出了采用嵌入式网关的方式实现两种异构网络的互联通信,并设计了相应的协议转换模型和协议转换方法。同时,网关需要与4G模块进行连接,将转换后的数据通过4G模块发送到云服务器,最终通过Android客户端完成对车载设备的监控。从而达到随时随地对Flex Ray车载总线上的设备进行远程监控的目的。在数据的传输过程中,为了保证传输信息的安全性,本设计在Android客户端与服务器端的数据传输过程中采用了基于RSA与Base64的混合加密算法。本项研究的系统网关选用ARM9系列的S5PV210芯片为核心处理器,并设计网关的外围接口电路,网关软件平台选用Linux操作系统,其主要功能是实现两种异构网络之间的协议转换。4G通信模块选用上海移远通信技术股份有限公司的EC20 LTE模块,加上中国联通的4G SIM卡。服务器端选用Java语言进行开发,开发工具采用My Eclipse,选用Tomcat服务器和My SQL数据库,服务器端的编程架构选用Spring MVC+Spring+Mybatis的SSM框架,选用百度云BCC云端服务器,将编写好的服务器端程序部署到云端服务器。Android端程序利用Android Studio开发工具进行开发,主要完成相关的UI界面的实现以及与服务器之间交互的程序,Android客户端与服务器之间采用JSON的数据格式完成数据交互。分别在Android端与服务器端编写加密与解密程序,保证数据传输的安全性。为验证本项研究及相关设计的正确性和有效性,对本设计进行了模拟验证与测试,分别对各部分功能进行了测试,测试结果表明:网关可以实现协议转换功能,4G模块可以准确的将数据上传到云服务器,服务器端可以接收4G模块的数据并完成转发与存储,Android客户端可以接收服务器端的数据和完成显示,加密算法应用合理。
基于4G和FlexRay的车辆远程监控系统研究与开发
这是一篇关于Flex Ray,4G,协议转换,Android,服务器,数据加密的论文, 主要内容为随着越来越多的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)通过车载总线网络连接到汽车上,传统的车载总线已无法满足对未来的发展要求。同时伴随着无人车以及自动驾驶技术的逐渐发展,车载信息相对孤立的问题也需要被解决,汽车内部网络与外部网络实现通信已经成为汽车发展的重点研究领域。本设计车载总线方面选用新一代车载总线Flex Ray总线,Flex Ray总线在传输速率、通道数目、拓扑结构、数据长度、支持节点数方面相比于传统的CAN总线来说都有很大的优势。同时结合新一代的移动通信技术4G技术,最终达到车载网络与外部网络进行互联通信的目的。本项研究对Flex Ray车载总线网络与4G移动网络两种异构网络的网络结构和网络协议进行了深入的分析,提出了采用嵌入式网关的方式实现两种异构网络的互联通信,并设计了相应的协议转换模型和协议转换方法。同时,网关需要与4G模块进行连接,将转换后的数据通过4G模块发送到云服务器,最终通过Android客户端完成对车载设备的监控。从而达到随时随地对Flex Ray车载总线上的设备进行远程监控的目的。在数据的传输过程中,为了保证传输信息的安全性,本设计在Android客户端与服务器端的数据传输过程中采用了基于RSA与Base64的混合加密算法。本项研究的系统网关选用ARM9系列的S5PV210芯片为核心处理器,并设计网关的外围接口电路,网关软件平台选用Linux操作系统,其主要功能是实现两种异构网络之间的协议转换。4G通信模块选用上海移远通信技术股份有限公司的EC20 LTE模块,加上中国联通的4G SIM卡。服务器端选用Java语言进行开发,开发工具采用My Eclipse,选用Tomcat服务器和My SQL数据库,服务器端的编程架构选用Spring MVC+Spring+Mybatis的SSM框架,选用百度云BCC云端服务器,将编写好的服务器端程序部署到云端服务器。Android端程序利用Android Studio开发工具进行开发,主要完成相关的UI界面的实现以及与服务器之间交互的程序,Android客户端与服务器之间采用JSON的数据格式完成数据交互。分别在Android端与服务器端编写加密与解密程序,保证数据传输的安全性。为验证本项研究及相关设计的正确性和有效性,对本设计进行了模拟验证与测试,分别对各部分功能进行了测试,测试结果表明:网关可以实现协议转换功能,4G模块可以准确的将数据上传到云服务器,服务器端可以接收4G模块的数据并完成转发与存储,Android客户端可以接收服务器端的数据和完成显示,加密算法应用合理。
基于4G和FlexRay的车辆远程监控系统研究与开发
这是一篇关于Flex Ray,4G,协议转换,Android,服务器,数据加密的论文, 主要内容为随着越来越多的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)通过车载总线网络连接到汽车上,传统的车载总线已无法满足对未来的发展要求。同时伴随着无人车以及自动驾驶技术的逐渐发展,车载信息相对孤立的问题也需要被解决,汽车内部网络与外部网络实现通信已经成为汽车发展的重点研究领域。本设计车载总线方面选用新一代车载总线Flex Ray总线,Flex Ray总线在传输速率、通道数目、拓扑结构、数据长度、支持节点数方面相比于传统的CAN总线来说都有很大的优势。同时结合新一代的移动通信技术4G技术,最终达到车载网络与外部网络进行互联通信的目的。本项研究对Flex Ray车载总线网络与4G移动网络两种异构网络的网络结构和网络协议进行了深入的分析,提出了采用嵌入式网关的方式实现两种异构网络的互联通信,并设计了相应的协议转换模型和协议转换方法。同时,网关需要与4G模块进行连接,将转换后的数据通过4G模块发送到云服务器,最终通过Android客户端完成对车载设备的监控。从而达到随时随地对Flex Ray车载总线上的设备进行远程监控的目的。在数据的传输过程中,为了保证传输信息的安全性,本设计在Android客户端与服务器端的数据传输过程中采用了基于RSA与Base64的混合加密算法。本项研究的系统网关选用ARM9系列的S5PV210芯片为核心处理器,并设计网关的外围接口电路,网关软件平台选用Linux操作系统,其主要功能是实现两种异构网络之间的协议转换。4G通信模块选用上海移远通信技术股份有限公司的EC20 LTE模块,加上中国联通的4G SIM卡。服务器端选用Java语言进行开发,开发工具采用My Eclipse,选用Tomcat服务器和My SQL数据库,服务器端的编程架构选用Spring MVC+Spring+Mybatis的SSM框架,选用百度云BCC云端服务器,将编写好的服务器端程序部署到云端服务器。Android端程序利用Android Studio开发工具进行开发,主要完成相关的UI界面的实现以及与服务器之间交互的程序,Android客户端与服务器之间采用JSON的数据格式完成数据交互。分别在Android端与服务器端编写加密与解密程序,保证数据传输的安全性。为验证本项研究及相关设计的正确性和有效性,对本设计进行了模拟验证与测试,分别对各部分功能进行了测试,测试结果表明:网关可以实现协议转换功能,4G模块可以准确的将数据上传到云服务器,服务器端可以接收4G模块的数据并完成转发与存储,Android客户端可以接收服务器端的数据和完成显示,加密算法应用合理。
基于FPGA的专用通信协议转换系统
这是一篇关于FPGA,协议转换,数据拼接,专用通信协议,以太网协议,LVDS的论文, 主要内容为当今社会通信技术不断革新,各种不同的通信协议标准被相继提出,使用不同通信协议的设备对协议转换器的需求越来越大。现有的协议转换器已基本可以满足使用通用协议的设备,但是对于涉及使用自定义协议的设备,需要研发专用的协议转换系统。该文以现场可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)芯片为基础,采用模块化的方法,设计了一种专用链路到标准以太网的协议转换系统,用于卫星与地面站间的数据通信。首先,该文对专用通信协议转换系统进行需求分析。该文以K7系列的FPGA芯片作为数据处理核心,对专用通信协议转换系统进行了总体设计,确定了系统的整体架构以及整体软件设计方案。其次,根据该系统的技术需求,对系统采用模块化设计。针对专用通信协议数据的接收需求,通过串并转换结合8b/10b解码技术设计了低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling,LVDS)接口逻辑;针对协议转换需求,通过FPGA的内部逻辑实现对业务传输帧的解析和对专用链路协议数据的拼接功能,并设计了配置查表逻辑实现专用链路协议到标准以太网协议的转换;针对标准以太网协议数据的封装发送需求,设计了以太网接口逻辑;针对各模块之间的位宽转换和跨时钟域处理需求,设计了数据缓存逻辑。通过对该系统的通信协议数据收发逻辑和内部功能逻辑仿真,验证了系统逻辑功能的正确性。最后,使用逻辑分析工具对系统进行上板验证。对专用通信协议转换系统的逻辑进行测试,完成了该系统各模块的功能验证;对该系统的整体功能和性能进行上板测试,完成了该系统的速率验证;并对该系统使用的硬件资源进行了评估;结果表明,该文所设计的专用通信协议转换系统在不低于5Mbps数据处理速率下实现了专用链路协议到以太网协议的转换,满足该系统的设计需求。
基于FPGA的专用通信协议转换系统
这是一篇关于FPGA,协议转换,数据拼接,专用通信协议,以太网协议,LVDS的论文, 主要内容为当今社会通信技术不断革新,各种不同的通信协议标准被相继提出,使用不同通信协议的设备对协议转换器的需求越来越大。现有的协议转换器已基本可以满足使用通用协议的设备,但是对于涉及使用自定义协议的设备,需要研发专用的协议转换系统。该文以现场可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)芯片为基础,采用模块化的方法,设计了一种专用链路到标准以太网的协议转换系统,用于卫星与地面站间的数据通信。首先,该文对专用通信协议转换系统进行需求分析。该文以K7系列的FPGA芯片作为数据处理核心,对专用通信协议转换系统进行了总体设计,确定了系统的整体架构以及整体软件设计方案。其次,根据该系统的技术需求,对系统采用模块化设计。针对专用通信协议数据的接收需求,通过串并转换结合8b/10b解码技术设计了低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling,LVDS)接口逻辑;针对协议转换需求,通过FPGA的内部逻辑实现对业务传输帧的解析和对专用链路协议数据的拼接功能,并设计了配置查表逻辑实现专用链路协议到标准以太网协议的转换;针对标准以太网协议数据的封装发送需求,设计了以太网接口逻辑;针对各模块之间的位宽转换和跨时钟域处理需求,设计了数据缓存逻辑。通过对该系统的通信协议数据收发逻辑和内部功能逻辑仿真,验证了系统逻辑功能的正确性。最后,使用逻辑分析工具对系统进行上板验证。对专用通信协议转换系统的逻辑进行测试,完成了该系统各模块的功能验证;对该系统的整体功能和性能进行上板测试,完成了该系统的速率验证;并对该系统使用的硬件资源进行了评估;结果表明,该文所设计的专用通信协议转换系统在不低于5Mbps数据处理速率下实现了专用链路协议到以太网协议的转换,满足该系统的设计需求。
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