Html5在车辆智能监控系统中的应用

摘 要：从物联网应用技术框架的三层结构（感知层、网络层、应用层）入手，研究车辆智能监控系统建设及html5技术在系统中的应用。建设无线传输网络及智能控制监控系统，采用Html5技术实现车辆智能监控管理。

关键词：CAN；Javascript ；WebService ；WebSocket；终端

中图分类号：TP303

文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2015）005-0024-02

作者简介：孙印杰（1964-），男，河南新野人，河南师范大学计算机与信息工程学院教授级高级工程师、硕士生导师，研究方向为多媒体技术应用及网络安全；郭学强（1981-），男，河南新乡人，河南师范大学计算机与信息工程学院硕士研究生，研究方向为物联网技术。

0 引言

物联网可以将各种信息和网络进行融合[2]，通过传感器、射频识别方式获取物件各种信息，利用互联网、移动通信网进行信息传送与交互，采用智能技术对信息进行分析处理，从而提升对物件的感知能力，实现智能化控制。

随着Html5标准规范的实施，基于Html5技术的BS开发模式成为主流。本文讨论建立以WebSocket为基础的电动汽车实时监控系统。

将车载终端（感知层）安装在电动汽车上，采集到的数据通过无线（网络层）传输到数据管理中心，经过分析加工处理，转发到客户端（应用层），运营管理人员在客户端进行电池远程诊断控制及处理。

1 实现原理

1.1 感知层

感知层是物联网的核心，包括各类传感器（温度、速度等）、图像捕捉装置（摄像头）、全球定位系统（GPS）等[3]。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤，其主要功能是识别物体，采集信息。

终端通过控制器局域网络CAN （Controller Area Network）总线接口与车辆电子控制单元ECU（Electronic Control Unit）进行对接，获取车辆信息；通过CAN总线获取电池管理系统（BMS，Battery Management System）各种运行数据；通过GPS模块获取定位信息。

1.2 网络层

网络层主要将感知层收集到的信息安全、可靠地传输到应用层[4]。它由各种私有网络、互联网、有线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。

利用GPRS模块，通过无线网络将车辆动态运行数据上传到数据管理中心，中心负责对数据进行分析、存储、等。

1.3 应用层

应用层是物联网和用户（包括人、组织和其它系统）的接口，它根据行业需求，实现物联网智能应用。

应用层接收数据管理中心（网络层）的数据，进行解析处理，应用Html5 WebSocket

技术，通过WebSocket与数据管理中心进行对接，连接用到的关键函数如下：

var conn；//连接对象

var server；// 数据管理中心IP

function connsocket（） {

conn = new WebSocket（server）；

conn.onopen = function （event） {//发送握手信息，连接}

conn.onmessage = function （event） {//按照协议解析数据}

}

数据库操作用到WebSevice，Web service是一个独立、低耦合、自包含、基于可编程的web应用程序，可使用开放的XML标准来描述、、发现、协调和配置，用于开发分布式的互操作的应用程序。将所有操作数据库的函数方法全部写在该接口中，其中获得请求数据的关键函数如下：

public void GetContent（//参数列表）

{

List returnedValue = new List（）；//返回数据集合车辆类

ResponseResult responseResult = new ResponseResult（）；

responseResult.ResponseData = returnedValue；

string jsoncallback = HttpContext.Current.Request[jsoncallback]；

string result = jsoncallback + （ + JsonConvert.SerializeObject（responseResult， Formatting.Indented） + ）；

HttpContext.Current.Response.Write（result）；

}

客户端需要用到Html5中的Ajax与WebSevice对接，用请求接口得到的数据组装系统初始化界面。请求数据的关键函数如下：

function SelectData（//参数列表） {

var Data = {

requestUrl： http：//192.168.1.1？jsoncallback=？，

requestParams： {//传参数}，

requestCallBack： function （json） {//javascript组装需要的html标记，生成初始化界面}

}；

$.getJSON（Data.requestUrl， Data.requestParams， Data.requestCallBack）；

}

应用层通过上述方法实现系统主要功能，其中包括车辆位置监控、车辆实时图像、车辆历史轨迹。

1.3.1 车辆位置监控

车辆监控包括时间、速度、方向、地理位置4项信息。系统首次加载的显示内容为数据库存储的最新数据，数据库中表的字段与上述4项信息对应匹配。通过Ajax调用WebSevice接口中的函数（SelectData），输入规定的参数，返回车辆位置数据并结合Javascript语言拼装成的Html表格。在拼装表格过程中关键代码如下：

var row = table.insertRow（table.rows.length）；//创建一行

row.id = 车辆名称；//每行都有一个标志id，查找车辆所在行索引要用到

表格中的时间、速度、方向、地理位置数据实时变化，WebSocket接收数据中心转发过来的位置数据，按照规定的协议解析成时间值、速度值、方向值、地理位置信息。地理位置值经过WebSevice接口中的函数转换，由经纬度值变成某省某市某区某街道以及离附近建筑物的距离等信息。

其中，查找车辆所在Html表格中行索引，关键代码如下：

var index；// 车辆在表格的索引

index = $（# + 车辆名称）.index（）；//

1.3.2 车辆实时图像

通过实时图像技术将数据中心发过来的图片数据流实时合成并显示图片。其中，实现图片还原的关键代码为：image.InnerHTML = 。

1.3.3 车辆历史轨迹

查询车辆行驶轨迹：设定起止时间，选择要回放的车辆，回放其运行历史轨迹。可显示行驶速度、行进方向、行驶时间、所经位置等信息。实现此功能，需用到SelectData函数，输入规定参数，返回车辆轨迹数据并结合Javascript语言拼装成Html表格。

2 系统实现技术

为保证数据的安全性，将数据库置于内网服务器上，该服务器与外网隔离。将WebService置于外网服务器上，同时将两台服务器置于同一局域网中。将所有与数据库有关的操作函数放置在WebService中，同时将WebService对外。

数据管理中心程序放置于外网服务器上，中心程序负责接收终端上传的各种数据，经过分析处理后存储于数据库并转发于客户端。

客户端通过Html5中的Ajax技术与服务端的WebService接口连接，按照规定的协议请求数据初始化系统界面。通过Html5中内置的WebSocket与数据管理中心保持连接，接收并更新数据，进行实时监控。

3 结语

本文运用Html5技术建立车辆智能监控信息管理系统。采用WebSocket解决往B/S结构负载过重问题，减少服务器数量及软件安装量，同时简化客户操作，降低应用成本[5]。运用Ajax无刷新技术，操作简单、方便，具有良好的体验效果。所有与数据库的操作集成到WebService中，数据库具有较高的安全性。实践中，在此系统中还存在一定的不足，如果车辆数量超过10 000，系统运行不够流畅，在后续研究中，将重点突破此问题。

参考文献：

[1] 林晶怡.物联网技术在电动汽车换电运营模式中的应用[J].电力信息化，2011（11）：38-43.

[2] 赵迎冬.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J].电子学报，2014（6）：2590-2599.

[3] 张横云.物联网感知层的信息安全防护研究[J].电脑知识与技术，2011（7）：4573-4574.

[4] 于晓冉.物联网网络层安全[J].软件导刊，2014（11）：6-7.

[5] 张润花.基于Html5 WebSocket的IM系统分析[J].电子世界，2014（10）：93-94.