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摘要：新能源汽車是汽車工業未來發展的趨勢所在，利用云端技術來針對新能源汽車的設備所反饋的相關信息進行管理是新能源汽車發展的必然選擇?；诖?，論文首先說明了云平臺在新能源汽車設備信息管理中基本構成和功能，其次說明了云平臺的總體設計及設備信息管理應用系統的設計方案，最后說明了云平臺的具體應用，希望可以為新能源汽車工業的發展提供參考。
關鍵詞：電動汽車；云計算；數據中心；遠程監控
0引言
隨著信息技術的不斷發展，汽車產業也逐步由封閉走向開放，汽車行業成為了跨學科的綜合性創新技術前沿之一。在上述背景下，設計一種基于云平臺的新能源汽車設備信息管理系統來服務汽車的運營維護等整個生命周期成為了汽車界亟待解決的問題之一[1]。云平臺可以支持將車輛在運營過程中所產生的各種數據，通過智能車載終端系統來上傳到云端平臺上，然后經過平臺的分析和處理將其可視化，為用戶、監管部門等提供相關的數據支持，從而方便汽車的節能、診斷等運行狀態監測和預警，方便用戶的同時對汽車的運維也大有幫助。
1云平臺在新能源汽車設備信息管理中的應用
新能源汽車設備信息管理所利用的云平臺，主要包括如下幾個方面的功能：首先，數據解析功能。該功能主要是指云平臺按照車載終端采用的傳輸協議將汽車運行過程中所產生的各項數據上傳至云平臺以后，云平臺再將對應的數據包進行解析，將數據變成可讀的真實數據。第二，數據預處理功能。由于新能源汽車在運行過程中所處的環境是時刻變化的，在5G沒有全面鋪開之前，一些實時監測的數據，由于網絡不穩定的問題，無法做到實時的采集和上傳，很容易造成數據庫的缺失甚至錯誤，所以云平臺必須可以自主的剔除一些無效數據，確保在接收到了車輛所傳輸的數據以后，能夠及時的整合保障數據的準確性和基本完整性。第三，數據庫管理功能。該功能主要是指車載信息采集系統和云平臺互聯以后，采集系統可以向云平臺不斷的傳輸數據，但隨著數據的不斷傳輸，很多實時數據會變成歷史數據。數據庫中存儲了大量的數據以后，為了便于調用，云平臺必須具有數據的管理功能，例如可以將歷史數據和產生的實時數據做出明確的區分，保證數據的時效性[2]。第四，提供操作接口。云平臺主要是為管理平臺提供數據查詢接口，將查詢到的數據作出列表導出，從而實現針對車輛信息的編輯功能。除此之外，還應該提供指令給轉發接口，將云平臺所存儲的數據信息傳輸是更高級的國家平臺，實現車輛的設備信息反饋其轉發功能。第五，云平臺擴展接口功能。為了使云平臺的代碼可移植性更強，技術人員應該在云平臺的系統架構前期預設擴展接口和數據庫調用模塊。鑒于新能源汽車的設備數據采集及監測是遠程服務的基礎和前提，所以在開發大數據平臺過程中，需要在遠程監測數據的基礎上添加一些并行系統和功能擴展模塊。作為應用系統的主體，云平臺通過大量擴展接口可以使底層代碼的利用率更高，降低新平臺的開發周期。
2云平臺的開發系統
云平臺的開發主要是基于Linux系統，這是一套免費的開源操作系統，它的優點主要是在于可以監測數據的流向和運算過程，具有著較高的安全性，可以保護信息不被泄露[3]。并且對于云平臺來說，也需要虛擬化技術的支持來共享資源集群系統。目前較為成熟的云平臺所采用的虛擬化軟件都是基于Linux系統作為內核來開發的，具有著極強的優越性。除此之外，由于云平臺的主要功能在于實時接收上傳的車輛監測數據，并將數據處理以后再發送給遠程終端，所以訪問量十分巨大，傳統的單體結構服務器并不能滿足云平臺的工作要求，所以為了解決算力不足的問題，還應該采用分布式的服務器集群架構。鑒于當前的云平臺所采用的數據庫，主要是存儲歷史數據和車輛運行過程中的實時數據，所以為了更好的完成數據的管理，可以運用關系型數據庫來管理系統，首先將數據來進行人為的分類，然后再將分類完成的數據存儲在不同的表單當中，這樣就可以滿足靈活性的同時保證查詢的速度。
3平臺的分子系統設計
云平臺的總體設計主要是基于層次化的設計模式，將具體的設計由低到高分為如下4層：設備連接層、云計算平臺層、大數據平臺層、應用服務層。不同層的主要功能分別如下：首先，設備連接層。設備連接層主要是指新能源汽車的設備狀態，通過車載終端采集系統首先進行感知，然后采集數據，再將汽車的行車數據與汽車所處的環境數據進行融合，然后加密處理以后，傳輸到云平臺的數據中心。設備連接層主要包括新能源汽車本身、智能數據采集的終端及其他的外圍模塊，主要包括衛星定位模塊、CAN模塊、無線通訊模塊和圖像處理模塊，上述幾大模塊主要是負責為車輛進行定位，同時判斷車輛所處的運行狀態和周圍環境的相關信息?？梢钥闯?，設備連接層要求在與云平臺進行連接時保證可靠穩定，同時保證數據可以進行雙向互通。其次，計算層。計算層主要是通過虛擬化的技術將存儲資源和計算資源進行統一管理，從而為底層的物理資源提供高效率的支撐，也可以為大數據平臺提供運行環境。再次，大數據平臺層。大數據平臺從主要負責整個系統的數據分析，主要是利用大數據組件來保持新能源汽車的不同終端和不同格式的數據處理及實時接入。底層云平臺所提供的資源調度管理和運行環境以及開源的操作系統，為大數據平臺層提供了足夠的框架。通常情況下，采用spark、storm等技術來進行數據的高效管理，主要是實現新能源汽車數據的批量實時處理和高效的分析調用。最后，用戶服務層。用戶服務層主要是從新能源汽車的成本利益出發，保證新能源汽車的生產銷售、監管和回收等全過程的生命周期在可控范圍，通過解決行業的痛點實現用戶服務的目的。一般情況下，用戶服務層包括新能源汽車的故障診斷、遠程實時監控及其他的個性化服務。
4基于云平臺的新能源汽車設備信息管理應用系統
4.1云平臺架構。云平臺的架構主要基于OpenShift及OpenStack，數據存儲系統主要基于OpenStackSwift，通常存儲系統都是采用普通服務器構建冗余對象存儲集群的對象系統，這種系統是最貼近云存儲概念的[4]。例如，百度云盤、華為云盤等就是采用該技術構建的。云平臺架構提供一套完整的分布式對象存儲系統，部署在服務器上并且提供移動客戶端和桌面的接入。OpenStackSwift采用分布式技術和簡潔的架構，所以相對于傳統的存儲方式更加適用于當前的云平臺建設，尤其是對于海量的非結構化數據和多數據、多地域中心的超高并行訪問來說，更是十分適合。
4.2大數據平臺架構。汽車前端通過運營商的網絡來采集數據，再將數據傳遞給云平臺的數據中心做出數據存儲，大數據平臺架構主要是采用當前主流的Hadoop開源技術設計，利用slave節點作為整個平臺的從節點，采用Master節點作為平臺的主節點通過AmbariServer進行大數據平臺管理，而且每一個節點都安裝了AmbariAgent智能服務，這一服務通過心跳連接信號與AmbariServer連接來監測大數據平臺的運行狀態及傳遞各項命令。
4.3具體應用。應用該平臺可以實現新能源汽車的電池、汽車的位置、行車軌跡監測及遠程狀態故障診斷等。信息管理應用系統不僅可以獲取汽車的故障碼來診斷和上報車輛的故障，同時還可以利用汽車的歷史故障數據來對汽車未來的故障做出提前預測，為車主提供及時的維護保養建議。設備信息管理系統還可以分析駕駛員的駕駛行為，根據采集到的駕駛軌跡和道路的各項標識，及時糾正駕駛員的錯誤路線。設備信息管理系統可以實現對車主、維保人員及車輛信息的集中管理，為政府的監管和汽車行業的運營提供決策依據，在數據的管理方面可以做到互通有無。車主和維保人員可以通過手機APP或登錄電腦端來及時查詢車輛的運行狀況和各項故障，也可以設置短信來進行接收數據中心發送的各項指標數據。在數據的展示上，主要是利用折線圖或柱狀圖等數據，可視化系數來完美的呈現出整車的運行狀況和運行軌跡，為車主和云平臺的工作人員提供指導。
5結論
新能源汽車是未來汽車工業發展的必然選擇，隨著新能源汽車行業不斷發展，提升行業的運營管理能力、強化車輛的監控效率已經成為了必然趨勢。論文說明了基于云平臺的新能源汽車設備信息管理應用系統的設計和實現，希望可以為平臺的建設和新能源汽車領域的發展提供幫助，該平臺可運用于以車輛實時數據監測為基礎的新能源汽車服務管理系統，可以提升新能源汽車的監控管理及遠程服務水平，不僅能加快提高用戶對新能源汽車的接受度，還能為廠商在生產制造及升級技術方面提供重要的指導，逐步使新能源汽車行業成為我國的高新技術產業的支柱。
參考文獻：
[1]李勝飛.電動汽車遠程服務系統研究[D].安徽：合肥工業大學，2018.
[2]毛開凱，朱曉錦，康宛琪.車載遠程動態跟蹤系統數據采集與傳輸[J].儀表技術，2013（6）：7-9.
[3]鄭曉琳.新能源汽車遠程監控管理平臺設計與實現[D].中國科學院大學，2016.
[4]吳定國，卞林，胡攀攀，等.車載動力電池智能監控與遠程信息管理大系統開發及產業化[Z].合肥國軒高科動力能源有限公司，2016.
作者:馬媛媛 單位:青島酒店管理職業技術學院酒店工程學院
