用于從通信總線采集數(shù)據(jù)的方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于從通信總線采集數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括：接收數(shù)據(jù)采集方所需的一個或多個信號在每個所需信號所處的總線報文中的定位信息；基于所述定位信息從相應(yīng)的總線報文中提取所述一個或多個所需信號；按照預(yù)定規(guī)則將所述一個或多個所需信號打包為自定義報文；以及以所述自定義報文的形式向所述數(shù)據(jù)采集方傳送所述一個或多個所需信號。本發(fā)明還提供了一種執(zhí)行上述方法的終端設(shè)備以及包括該終端設(shè)備的系統(tǒng)。
【專利說明】用于從通信總線采集數(shù)據(jù)的方法、裝置及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一般地涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)，并且具體地涉及用于從通信總線采集數(shù)據(jù)的方 法、裝置及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 總線技術(shù)越來越廣泛地得到使用，其被有效地用作子系統(tǒng)間傳輸信息的公共通 道。通過總線能對整個系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的信息進行傳輸、交換、共享和邏輯控制等操作。 如在汽車【技術(shù)領(lǐng)域】中，CAN總線被開發(fā)用于汽車中出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、 低成本的要求而設(shè)計的各種電子控制系統(tǒng)之間的通信。
[0003] 在總線上傳輸?shù)膱笪耐ǔ＞哂幸欢ǖ囊?guī)則，并且在一條報文中會對應(yīng)很多信號。 以CAN總線為例，其典型地以報文為單位進行數(shù)據(jù)傳送，并且在一條報文中可以包括針對 不同子系統(tǒng)的不同信號。目前現(xiàn)有的總線數(shù)據(jù)采集方法都是基于整條報文的采集，進而再 解析出所需要的信號。這種采集方法獲得了太多的無用信息，在需要對信息進行存儲的情 況下會增大存儲空間。對于例如用于經(jīng)車載接口從車輛總線上收集數(shù)據(jù)的車載終端這樣的 設(shè)備而言，它們往往還需要將所采集的數(shù)據(jù)通過諸如WLAN或GPRS的無線信道傳輸?shù)酵獠?的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器。對完整的總線報文的傳輸不僅使得流量需求增加，傳輸效率降低，也導(dǎo) 致信息時效性變差。雖然可以通過諸如數(shù)據(jù)打包壓縮傳輸和增大帶寬等常規(guī)的方式來緩解 這些問題，但這些方法沒有采集數(shù)據(jù)的過程進行任何優(yōu)化，實質(zhì)上仍然存在高成本低效率 的問題。
[0004] 因此，對用于從通信總線采集數(shù)據(jù)的優(yōu)化的方法、裝置及系統(tǒng)仍有很大的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的是為了解決總線數(shù)據(jù)在采集過程中帶有大量多余信息，導(dǎo)致在 信息傳輸過程中占用過多帶寬而使傳輸效率低下的問題。
[0006] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種用于從通信總線采集數(shù)據(jù)的方法，所述 方法包括：接收數(shù)據(jù)采集方所需的一個或多個信號在每個所需信號所處的總線報文中的定 位信息；基于所述定位信息從相應(yīng)的總線報文中提取所述一個或多個所需信號；按照預(yù)定 規(guī)則將所述一個或多個所需信號打包為自定義報文；以及以所述自定義報文的形式向所述 數(shù)據(jù)采集方傳送所述一個或多個所需信號。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，提取所述一個或多個所需信號包括與每個所需信號關(guān) 聯(lián)地存儲該所需信號所處的總線報文的時間戳信息。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，將所述一個或多個所需信號集合成自定義報文包括在 所述自定義報文中依次包括每個所需信號以及與該所需信號關(guān)聯(lián)的時間戳信息。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，將所述一個或多個所需信號集合成自定義報文包括在 所述自定義報文中依次包括每個時間戳信息以及與該時間戳信息關(guān)聯(lián)的所有所需信號。 [0010] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，將所述一個或多個所需信號集合成自定義報文包括在 所述自定義報文中為每個所需信號設(shè)置有效性標識，其中所述有效性標識被用于指示對應(yīng) 的所需信號是否可用。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述定位信息包括每個所需信號所處的總線報文的標 識、每個所需信號在其所處的總線報文中的起始字節(jié)、起始位以及信號長度。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，所述自定義報文被構(gòu)造為具有符合通信總線標準的報 文格式。
[0013] 另一方面，本發(fā)明還提供了一種用于從通信總線采集數(shù)據(jù)的終端設(shè)備，所述終端 設(shè)備包括：總線接口，用于從所述通信總線收集所述總線報文；配置接收單元，用于接收數(shù) 據(jù)采集方所需的一個或多個信號在每個所需信號所處的總線報文中的定位信息；信號提取 單元，用于基于所述定位信息從相應(yīng)的總線報文中提取所述一個或多個所需信號；信號打 包單元，用于按照預(yù)定規(guī)則將所述一個或多個所需信號打包為自定義報文；以及信號發(fā)送 單元，用于以所述自定義報文的形式向所述數(shù)據(jù)采集方傳送所述一個或多個所需信號。
[0014] 又一方面，本發(fā)明還提供了一種用于從通信總線采集數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 數(shù)據(jù)采集方、通信總線以及上述任何一種終端設(shè)備。
[0015] 本發(fā)明提供了一種基于需求定制的優(yōu)化信息采集方案，適用于對總線數(shù)據(jù)的遠程 或本地采集。在本發(fā)明的實施例中，為了對需求信號進行有效采集，通過對原始報文的拆 分、重組構(gòu)成了壓縮率為幾十倍的"自定義"報文，從而在滿足需求的情況下大大節(jié)省了傳 輸流量和存儲空間，同時還能夠保證信息的時效性。本發(fā)明的適用范圍很廣，任何總線類型 的數(shù)據(jù)都可以通過本發(fā)明所提供的方法、設(shè)備和系統(tǒng)來采集，只需在打包和解析規(guī)則上稍 做改動即可。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 以下將結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的詳細描述。
[0017] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)的框圖。
[0018] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方法的流程圖。
[0020] 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的信號提取、打包和解析過程。
[0021] 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的信號提取、打包和解析過程。

【具體實施方式】
[0022] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點更加明顯易懂，以下結(jié)合附圖和具體實施例 進一步詳細描述本發(fā)明。需要說明的是，附圖中的各結(jié)構(gòu)只是示意性的而不是限定性的，以 使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員最佳地理解本發(fā)明的原理，其不一定按比例繪制。
[0023] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)的框圖，其大體上包括通信總線10、 終端設(shè)備20以及數(shù)據(jù)采集方30。在本發(fā)明的一個實施例中，通信總線10可以是車輛上的 CAN總線，而數(shù)據(jù)采集方30可以是諸如GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)的外部系統(tǒng)。在這種情況下，終端 設(shè)備20可以被構(gòu)造為車載電子模塊，其具有從CAN總線采集數(shù)據(jù)的接口，而另一方面，該車 載電子模塊可以通過其內(nèi)部處理器對來自CAN總線的數(shù)據(jù)進行處理并且將經(jīng)處理的數(shù)據(jù) 通過有線或無線的方式向外部傳送。對于例如GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方30,終端設(shè) 備20可以通過諸如GPRS或WLAN的無線傳輸協(xié)議進行控制命令發(fā)送和應(yīng)答以及數(shù)據(jù)內(nèi)容 的傳輸。
[0024] 如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所了解的那樣，在通信總線10上傳輸?shù)膱笪陌鞣N信號， 而數(shù)據(jù)采集方30的系統(tǒng)僅對其中的一部分信號感興趣。例如，GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)僅需要采 集車輛位置信息以及車速信號。根據(jù)本發(fā)明的實施例，終端設(shè)備20將不會把所有來自通信 總線10的數(shù)據(jù)都傳送至數(shù)據(jù)采集方，而僅是對其所需要的信號進行處理和傳送，由此極大 提高了信號傳輸效率。
[0025] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，終端 設(shè)備200包括配置接收單元201，信號提取單元202、信號打包單元203、信號發(fā)送單元204 以及用于從通信總線收集總線報文的總線接口 205。圖3示出了由終端設(shè)備200執(zhí)行的根 據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方法的流程圖。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，在開始數(shù)據(jù)采集過程時，例如響應(yīng)于來自數(shù)據(jù)采集方的數(shù) 據(jù)采集命令，終端設(shè)備200可以首先通過配置接收單元201接收數(shù)據(jù)采集方所需的一個或 多個信號在每個所需信號所處的總線報文中的定位信息，如步驟301所示。該定位信息是 使得終端設(shè)備200可以從來自總線的海量數(shù)據(jù)中準確地定位數(shù)據(jù)采集方所需要的信號的 信息。舉例來說，該定位信息可以包括每個所需信號所處的總線報文的標識、每個所需信號 在其所處的總線報文中的起始字節(jié)、起始位以及信號長度。所需信號在總線報文中的定位 信息可以是由數(shù)據(jù)采集方通過專門的處理器或服務(wù)器基于總線報文的構(gòu)建規(guī)則進行提取， 或者也可以通過人工設(shè)定。有關(guān)該定位信息的配置數(shù)據(jù)可以由數(shù)據(jù)采集方直接向終端設(shè)備 發(fā)送，或者由第三方的處理器或服務(wù)器依據(jù)數(shù)據(jù)采集方的需求向終端設(shè)備提供。
[0027] 在本發(fā)明的另一實施例中，終端設(shè)備200還可以經(jīng)由配置接收單元201接收對每 個所需信號的編號，該編號可作為向數(shù)據(jù)采集方返回所收集信號的次序的依據(jù)。
[0028] 在獲得所需信號的定位信息或其他各種配置信息之后，終端設(shè)備200可以通過信 號提取單元202基于該定位信息從相應(yīng)的總線報文中提取所述一個或多個所需信號，如步 驟S302所示。例如，信號提取單元202可以首先將所收到報文的標識與所需信號所在報文 的標識進行匹配。當檢測到相關(guān)報文時，再依據(jù)所需信號在該報文中的起始字節(jié)、起始位以 及信號長度將該信號完整地提取出來。
[0029] 在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，信號提取單元202還將保留相關(guān)報文的時間戳信息， 并且與每個所需信號關(guān)聯(lián)地存儲該所需信號所處的總線報文的時間戳信息。該時間戳信息 將與所需信號一起被提供給數(shù)據(jù)采集方，由此保證信號的時效性。該時間戳的精確程度可 以根據(jù)需要設(shè)定。另一方面，信號提取單元202還可以在提取所需信號的同時確定該信號 的有效性，例如在無法獲得與定位信息完全相符合的信號時，可以將實際取得的信號判斷 為無效信號，并且同樣地，將該有效性信息與所取得的信號一起提供給數(shù)據(jù)采集方。
[0030] 在完成信號提取之后，終端設(shè)備200可以通過信號打包單元203按照預(yù)定規(guī)則將 所述一個或多個所需信號打包為自定義報文，如步驟S303所示。將所需信號打包所依據(jù)的 預(yù)定規(guī)則規(guī)定了所有所需信號以怎樣的順序組合。
[0031] 在本發(fā)明的一個實施例中，為了節(jié)省存儲空間，提高檢索效率，可以將自定義報文 構(gòu)造為具有符合通信總線標準的報文格式。以圖4和圖5所示的情況為例，自定義報文C 將具有與實際總線報文A和B相同的格式。區(qū)別在于，實際總線報文中包含了大量數(shù)據(jù)采 集方不需要的信號，而自定義報文則全部由數(shù)據(jù)采集方所需要的信號構(gòu)成。
[0032] 在本發(fā)明的實施例中，可以在自定義報文中為每個所需信號設(shè)置有效性標識。如 在上文中所描述的那樣，向數(shù)據(jù)采集方傳送的信號的有效性可以在從總線報文中提取信號 時確定，該有效性標識可以被用于指示對應(yīng)的所需信號是否可用。舉例來說，如果終端設(shè)備 200沒有收到某個所需信號所處的報文，則其可以用默認值填充該所需信號按照打包規(guī)則 應(yīng)在自定義報文中所占據(jù)的位置，并且將該信號標識為無效。在本發(fā)明的實施例中，還可以 將上述時間戳信息與所需信號一起打包為自定義報文。在圖4和圖5中分別給出了信號提 取和打包的示意流程。
[0033] 在圖4的示例中，報文A和報文B為來自通信總線的原始報文，報文A包括了信號 1、信號2、信號3和信號4,而報文B包括了信號5和信號6,其中信號1和信號5為數(shù)據(jù)米 集方所需的信號。報文C為按照預(yù)定規(guī)則將信號1和信號5打包為自定義報文的結(jié)果，其 依次包括了每個所需信號以及與該所需信號關(guān)聯(lián)的時間戳信息，并且還為每個所需信號設(shè) 置了有效性標識。在本發(fā)明的一些實施例中，終端設(shè)備可以例如從數(shù)據(jù)采集方收到每個所 需信號的編號信息，在這種情況下，所有所需信號可以根據(jù)其編號被依次設(shè)置在自定義報 文中。
[0034] 在圖5的不例中，報文A和報文B與圖4所不的相同，而信號1、信號4和信號5為 數(shù)據(jù)采集方所需的信號，報文C為按照預(yù)定規(guī)則將這些信號打包為自定義報文的結(jié)果，其 中以時間戳為索引依次包括了每個時間戳信息以及與該時間戳信息關(guān)聯(lián)的所有所需信號。 例如，信號1和信號4來自同一報文，因而具有相同的時間戳，因此在自定義報文C中，它們 被設(shè)置為緊接在該共同的時間戳之后。
[0035] 在本發(fā)明另外的實施例中，在打包過程中也可以忽略每個信號各自的時間戳，而 僅在每個自定義報文的起始處設(shè)置例如表示該報文生成時間的總時間戳，并且在該總時間 戳后面依次包括每個所需信號。
[0036] 最后，終端設(shè)備200可以通過信號發(fā)送單元204以所述自定義報文的形式向所述 數(shù)據(jù)采集方傳送所述一個或多個所需信號。當數(shù)據(jù)采集方得到包含所需信號的自定義報文 后需要按照相應(yīng)的規(guī)則對其進行解析。一般地，解析所需信號將按照打包時所定義的規(guī)則 進行，從自定義報文中提取出信號的數(shù)據(jù)、信號時間及其他需要的信息。
[0037] 在圖4和圖5中也分別示意了解析后得到的信號，即在圖4中數(shù)據(jù)采集方通過按 打包規(guī)則對報文C進行解析可以得到有效的信號1及其時間戳以及有效的信號5及其時間 戳(假定其有效性標識均指示信號有效)，而在圖5中數(shù)據(jù)采集方可以從報文C中提取出信 號1、信號4、信號5以及它們各自的時間戳。
[0038] 應(yīng)理解的是，在圖2中所示出的終端設(shè)備200的單元劃分僅是示意性的，其中所涉 及的每個單元的功能也可以在一個獨立的模塊中實現(xiàn)，或者以其他不同的方式來劃分。
[0039] 本發(fā)明的目的是為了解決總線數(shù)據(jù)在采集過程中帶有大量多余信息，導(dǎo)致在信息 的傳輸過程中占用過多的帶寬而使傳輸?shù)男实拖碌膯栴}，而本發(fā)明可以只針對目標信號 進行采集，從而使信息更高效的進行傳輸。進一步地，在需要遠程傳輸大量信號時，受到無 線傳輸速率和穩(wěn)定性的影響，容易發(fā)生信號的堆積而不能及時將信息傳出，而由于在本發(fā) 明的實施例中去除了所有多余信息，因而能更好地避免信號堆積的問題，使信息的時效性 得以提高。另外，由于采集到的數(shù)據(jù)全部都是所需信號，因而不再需要進行篩選而只需直接 對信號進行解析，后期處理的效率也由此得以顯著提高。
[0040] 以上列舉了若干具體實施例來詳細闡明本發(fā)明，這些個例僅供說明本發(fā)明的原理 及其實施方式之用，而非對本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員還可以做出各種變形和改進。因此所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本發(fā)明的 范疇并為本發(fā)明的各項權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于從通信總線采集數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述方法包括： 接收數(shù)據(jù)采集方所需的一個或多個信號在每個所需信號所處的總線報文中的定位信 息； 基于所述定位信息從相應(yīng)的總線報文中提取所述一個或多個所需信號； 按照預(yù)定規(guī)則將所述一個或多個所需信號打包為自定義報文；以及 以所述自定義報文的形式向所述數(shù)據(jù)采集方傳送所述一個或多個所需信號。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提取所述一個或多個所需信號包括與每個 所需信號關(guān)聯(lián)地存儲該所需信號所處的總線報文的時間戳信息。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將所述一個或多個所需信號集合成自定義 報文包括在所述自定義報文中依次包括每個所需信號以及與該所需信號關(guān)聯(lián)的時間戳信 肩、。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將所述一個或多個所需信號集合成自定義 報文包括在所述自定義報文中依次包括每個時間戳信息以及與該時間戳信息關(guān)聯(lián)的所有 所需信號。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述一個或多個所需信號集合成自定義 報文包括在所述自定義報文中為每個所需信號設(shè)置有效性標識，其中所述有效性標識被用 于指示對應(yīng)的所需信號是否可用。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位信息包括每個所需信號所處的總 線報文的標識、每個所需信號在其所處的總線報文中的起始字節(jié)、起始位以及信號長度。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述自定義報文被構(gòu)造為具有符合通信總 線標準的報文格式。
8. -種用于從通信總線采集數(shù)據(jù)的終端設(shè)備，其特征在于，所述終端設(shè)備包括： 總線接口，用于從所述通信總線收集所述總線報文； 配置接收單元，用于接收數(shù)據(jù)采集方所需的一個或多個信號在每個所需信號所處的總 線報文中的定位信息； 信號提取單元，用于基于所述定位信息從相應(yīng)的總線報文中提取所述一個或多個所需 信號； 信號打包單元，用于按照預(yù)定規(guī)則將所述一個或多個所需信號打包為自定義報文；以 及 信號發(fā)送單元，用于以所述自定義報文的形式向所述數(shù)據(jù)采集方傳送所述一個或多個 所需信號。
9. 如權(quán)利要求8所述的終端設(shè)備，其特征在于，提取所述一個或多個所需信號包括與 每個所需信號關(guān)聯(lián)地存儲該所需信號所處的總線報文的時間戳信息。
10. 如權(quán)利要求9所述的終端設(shè)備，其特征在于，將所述一個或多個所需信號集合成自 定義報文包括在所述自定義報文中依次包括每個所需信號以及與該所需信號關(guān)聯(lián)的時間 戳信息。
11. 如權(quán)利要求9所述的終端設(shè)備，其特征在于，將所述一個或多個所需信號集合成自 定義報文包括在所述自定義報文中依次包括每個時間戳信息以及與該時間戳信息關(guān)聯(lián)的 所有所需信號。
12. 如權(quán)利要求8所述的終端設(shè)備，其特征在于，將所述一個或多個所需信號集合成自 定義報文包括在所述自定義報文中為每個所需信號設(shè)置有效性標識，其中所述有效性標識 被用于指示對應(yīng)的所需信號是否可用。
13. 如權(quán)利要求8所述的終端設(shè)備，其特征在于，所述定位信息包括每個所需信號所處 的總線報文的標識、每個所需信號在其所處的總線報文中的起始字節(jié)、起始位以及信號長 度。
14. 如權(quán)利要求8所述的終端設(shè)備，其特征在于，所述自定義報文被構(gòu)造為具有符合通 信總線標準的報文格式。
15. -種用于從通信總線采集數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集方、通 信總線以及如權(quán)利要求9-14中任一項所述的終端設(shè)備。
【文檔編號】H04L12/40GK104104568SQ201310112124
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月2日
【發(fā)明者】丁美玲, 段嗣盛, 蘇杭, 傅申, 徐征遙, 林義, 費軍瑛, 陳嶺 申請人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司