汽车OBD车联网的设计与实现

雷伟昌 北京星网宇达科技股份有限公司

汽车OBD车联网的设计与实现

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随着汽车工业的飞速发展，各种新技术、新工艺得到了越来越多的应用。汽车OBD车联网的出现，对人们的驾车安全就提供了重要的保障。本文就此问题展开探讨，主要研究了OBD车联网的硬件与软件设计。结果证明，该技术有着高准确度、高可靠性等特点，可以快捷方便的将车辆的行驶信息及时反应给使用者，从而实现了人和车的有效信息互通。

OBD车联网 设计 实现

随着科学技术的迅速发展，车联网已发展为当前汽车科技的一个重要方面，已发展为汽车领域的一个非常重要的研究方向，近年来获得了突破性的发展，可以说有着极为光明的成长前景。因为以往的汽车难以做到人与车的有效互联，为了达成这一目标，本文就汽车OBD车联网的设计与实现展开研究，它属于车联网的一个重要研究方向，是一种用于车辆性能诊断的系统，能够即时的监视车辆的运转情况以及汽车系统的工作情况。下面对其软、硬件设计展开研究，以实现人和车的有效信息互通，该系统还能借助于移动设备即时掌握到汽车的运行状态，提高了车辆的安全可靠性，从而确保了驾车人员的人身安全。

1 汽车OBD车联网的硬件设计

汽车OBD车联网，在其研究模式上考虑，就是一个较为经典的物联网的设计，主要是由以下几部分构成，信息汇集、资料分析以及结果呈现等。由汽车CAN总线信息的汇集是最为基本，也是最为关键的，为了能够把需要的信息从设备中采集出来，接着应用Wi-Fi无线传送手段迅速的传递到移动终端，就要对硬件电路进行精确地设计。

因为OBD网关在车辆中工作情况的特异性以及复杂性，在进行硬件的设计过程中就要注意到以下几个方面，主要包括：

（1）较低的功耗。OBD网关的动力来源于车辆的12V蓄电池，假如它的功耗非常高，就会造成汽车启动不了的问题出现，因此在进行硬件的设计时，要特别注意选择较低功耗的型号；

（2）较高的可靠性。本文中，人和车的有效信息互通的OBD车联网的设计融合了主动安全的理念，想要确保驾车人员与车辆的安全，就要确保OBD网关运行的高可靠性；

（3）较强的抗干扰性。车辆中具有许多的电磁类型的干扰，为了确保OBD网关在这样的工作环境下平稳运行，就要在设计硬件时重点考虑到电磁干扰上的设计，从而确保网关的强抗干扰性能；

（4）较小的外观尺寸。OBD接口大多数情况下位处车辆方向盘的左下位置，为了不给驾车人员的正常操作造成困扰，这就需要注意将OBD网关的外观尺寸设计的尽可能的小。

此外，要做好硬件系统的控制功能，主控芯片是不可或缺的。在对芯片进行选择时要注意到以下几个方面，主要包括：

（1）车辆上的电磁干扰是非常强烈的，这就要求具有一个能够抗干扰、性能也是非常可靠的MCU；

（2）网关是从OBD判定口获得CAN总线数据，为了使得硬件的设计尽可能的简单，要选择内嵌CAN控制器的装置，而且能够有效的支持CAN2.0B协议；

（3）因为为了实现对即时性的追求，使用较为常见的嵌入式OSEK/VDX系统，因此芯片需要对这一系统给以支持；

（4）芯片需要有一定的内部存放空间，而且能够实现即时的仿真调测。

2 汽车OBD车联网的软件设计

为了确保系统运行过程的即时性，本文中应用的是OSEK OS来当作软件的架构，代替了之前的设计中应用的死循环函数来实现程序设计的方式，而且该程序中改动单一环节并不会干扰到别的环节，对于多任务操作只需将其放到各自的调用函数就行了。系统节拍可以说是系统核心的脉动，在文中的系统中，系统节拍定时器应用的是一个32位的计数器，当开始值降为0时，就会调动相应的中断服务函数。

CAN协议允许的位速率一般介于1Kbit/s到1000Kbit/s。CAN系统中的所有节点都是应用震荡器来用做自身的时钟源，而且所有节点的位定时数据是能够单独设置的。硬件节点一般会遭受周边环境的感染，例如湿度、电压或者用过的元件等都会造成晶体频率的改变。按照CAN协议的规定，位速率，指的是一个可靠的发送装置在未进行再次同步的条件下每秒传送的二进制的位数。位时间，可以应用位速率的倒数来获得。位时间，一般被分成四个单独且不会发生重叠的段。

最后，将本系统装设到汽车上，将从OBD端口出来的CAN线、电源线引入到OBD网关，接着实现即时道路评测。通过实际的评测发现，用移动终端向网关传送指令，这一OBD车联网运转正常，而且有着较高的准确度以及较高的可靠性。

结语：随着汽车工业技术的发展，各种新技术不断涌现出来。本文对汽车OBD车联网的设计进行了研究，通过软件以及硬件层面的设计，可以较好地实现设计目标。通过即时道路评测，这一设计数据准确度高，即时效果好，运行稳定，有着非常好的应用前景。

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雷伟昌，1971—，男，民族：汉，籍贯（精确到市）:河南省平顶山市，当前职务：硬件研发工程师，当前职称：无，学历：本科，研究方向：惯性导航技术；驾校考试、训练系统；车载终端设备；汽车信号采集等。单位:北京星网宇达科技股份有限公司。