基于4G和FlexRay的车辆远程监控系统研究与开发

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1、分类号：TN915.03单位代码：10183研究生学号：2015524005密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）基于4G和FlexRay的车辆远程监控系统研究与开发ResearchandDevelopmentofVehicleRemoteMonitoringSystemBasedon4GandFlexRay作者姓名：高凤喜类别：工程硕士领域（方向）：电子与通信工程指导教师：周原副教授培养单位：通信工程学院2018年6月—————————————————————基于4G和FlexRay的车辆远程监控系统研究与开发————————————————

2、—————ResearchandDevelopmentofVehicleRemoteMonitoringSystemBasedon4GandFlexRay作者姓名：高凤喜领域（方向）：电子与通信工程指导教师：周原副教授类别：工程硕士答辩日期：年月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用(但纯学术性使用不在此限)。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在

3、指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《

4、中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：■硕士□博士学科专业：电子与通信工程论文题目：基于4G和FlexRay的车辆远程监控系统研究与开发作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址：吉林大学通信工程学院(130012)作者联系电话：18204314824摘要基于4G和FlexRay的车辆远程监控系统研究与开发随着越来越多的电子控制单元(ElectronicControlUnit,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

5、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FlexRay总线，FlexRay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FlexRay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

6、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FlexRay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

7、有限公司的EC20LTE模块，加上中国联通的4GSIM卡。服务器端选用Java语言进行开发，开发工具采用MyEclipse，选用Tomcat服务器和MySQL数据库，服务器端的编程架构选用SpringMVC+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AndroidStudio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AndroidI端与服务器端编写加密与

8、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