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基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传系统及方法

阅读：1014发布：2020-10-03

专利汇可以提供基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及数据上传方法，具体涉及一种基于QP 量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传系统及方法。该方法包括以下步骤：S1创建QP量子状态机；S2差分上传模块接收来自OBD总线或内网采集的消息，消息事件触发QP量子状态机处理函数；S3 QP量子状态机依据上传规则获取数据，判断数据有效性，将数据打包通过网络上传至客户端。本发明利用QP量子状态机，以C语言为主开发的嵌入式系统，能灵活应对车辆数据复杂多变的上传需求，应对根据不同的业务需求制定的复杂的上传规则，保障与业务需求紧密相关的特定值上传，减少车辆数据的冗余性，不仅减少宽带资源而且减少存储压；提高了其可用性，更便于业务的维护和扩展。，下面是基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传系统及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1创建QP量子状态机；
S2差分上传模块接收来自OBD总线或内网采集的消息，消息事件触发QP量子状态机处理函数；
S3QP量子状态机依据上传规则获取数据，判断数据有效性，将数据打包通过网络上传至客户端。
2.根据权利要求1所述的基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传方法，其特征在于，步骤S1还包括：根据状态机对象及消息检查函数创建全局差分上传数据表，根据数据表的内容依次创建QP量子状态机。
3.根据权利要求2所述的基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传方法，其特征在于，全局差分上传数据表包括状态机对象、消息检查函数、QP量子状态机处理函数和业务相关处理函数；
状态机对象，包括车速、发动机转速、总里程、本次里程、续航里程、剩余保养里程、时间、水温、车内外温度、油位、机油液位、GPS信息和车身状态信息；
消息检查函数，用于将消息转化为QP量子状态机可识别的信号；
QP量子状态机处理函数，用于调用不同的上传规则，获取上传数据；
业务相关处理函数，用于判断QP量子状态机获取数据有效性，将数据打包通过网络上传至客户端。
4.根据权利要求1所述的基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传方法，其特征在于，所述步骤S2为：差分上传模块通过不同进程之间通信接收消息，采用消息检查函数将该消息转化为QP量子状态机可识别的信号，触发QP量子状态机处理函数。
5.根据权利要求1所述的基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传方法，其特征在于，所述步骤S3为：QP量子状态机处理函数依据接收到的信号，分别调用不同的上传规则，获取数据，调用业务相关处理函数判断数据有效性，若数据有效，则将数据打包再通过网络模块上传到客户端。
6.根据权利要求1所述的基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传方法，其特征在于，还包括步骤S4：从数据中心模块获取当前new_data赋值给old_data，再等待下次信号。
7.基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传系统，其特征在于，包括QP量子状态机、差分上传模块和网络模块。
8.根据权利要求7所述的基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传系统，其特征在于，QP量子状态机包括事件处理器、事件驱动模块和任务调度模块。
9.根据权利要求7所述的基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传系统，其特征在于，差分上传模块包括接收模块、消息检查模块和函数处理模块。

说明书全文

基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传系统及

方法

技术领域

[0001] 本发明涉及数据上传方法，具体涉及一种基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传系统及方法。

背景技术

[0002] 车联网产品通过OBD总线、内网(CAN线)采集的数据(如车速，发动机转速，总里程，本次里程，续航里程，剩余保养里程、时间，水温，车内外温度，油位，机油液位，GPS信息，车身状态信息，GPS信息......)，不仅能为车主提供直观的车辆数据信息，而且通过数据收集对后续分析，数据展现，UBI建模等业务产生深远影响(如，油耗，拥堵里程，日常操作评估......)，然而鉴于目前仅有的简单的车辆数据上传方式不仅不能满足上述业务的扩展，而且为数据统计增加难度，较低效率等缺点。

发明内容

[0003] 本发明为了解决现有技术中不能实现复杂数据上传，重复冗余等问题，提供了一种采用QP量子状态机实现复杂差分上传的系统和上传方法，能应对根据不同的业务需求制定的复杂的上传规则。

[0004] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传方法，包括以下步骤：

[0005] S1创建QP量子状态机；

[0006] S2差分上传模块接收来自OBD总线或内网采集的消息，消息事件触发QP量子状态机处理函数；

[0007] S3QP量子状态机依据上传规则获取数据，判断数据有效性，将数据打包通过网络上传至客户端。

[0008] 优选地，步骤S1还包括：根据状态机对象及消息检查函数创建全局差分上传数据表，根据数据表的内容依次创建QP量子状态机。

[0009] 作为本发明一个优选的实施例，全局差分上传数据表包括状态机对象、消息检查函数、QP量子状态机处理函数和业务相关处理函数；

[0010] 状态机对象，包括车速、发动机转速、总里程、本次里程、续航里程、剩余保养里程、时间、水温、车内外温度、油位、机油液位、GPS信息和车身状态信息；

[0011] 消息检查函数，用于将消息转化为QP量子状态机可识别的信号；

[0012] QP量子状态机处理函数，用于调用不同的上传规则，获取上传数据；

[0013] 业务相关处理函数，用于判断QP量子状态机获取数据有效性，将数据打包通过网络上传至客户端。

[0014] 优选地，所述步骤S2为：差分上传模块通过不同进程之间通信接收消息，采用消息检查函数将该消息转化为QP量子状态机可识别的信号，触发QP量子状态机处理函数。

[0015] 优选地，所述步骤S3为：QP量子状态机处理函数依据接收到的信号，分别调用不同的上传规则，获取数据，调用业务相关处理函数检查数据有效性，若数据有效，则将数据打包再通过网络模块上传到客户端。

[0016] 优选地，所述的复杂差分上传方法还包括步骤S4：从数据中心模块获取当前new_data赋值给old_data，再等待下次信号。

[0017] 本发明第二个目的是请求保护基于QP量子状态机实现车载设备数据复杂差分上传系统，该系统包括QP量子状态机、差分上传模块和网络模块。

[0018] 优选地，QP量子状态机包括事件处理器、事件驱动模块和任务调度模块。

[0019] 优选地，差分上传模块包括接收模块、消息检查模块和函数处理模块。

[0020] 结合车载设备业务需求，发明人发现不同的车辆数据不仅针对的使用对象，业务方向均各异，而且数据复杂的上传规则也不是用一个或者几个简单处理就能概括实现的，有需要上传特定值的，有需要相互依赖的(如：油位在车辆打火时按照规则上传，熄火时长时间才上传一次)，有需要变化上传的(发生变化就上传；变化一定范围才上传...)，有根据界定值指定不同上传规则的，鉴于每个车辆数据上传都可视为一个复杂的小应用。QP(Quantum Programming)量子状态机是基于UML(Unified Modeling Language)状态机实现的新架构，使用QP量子状态机(结合了层次式状态机的事件驱动)方法一方面不仅能实现并发事件处理，另一方面让代码更小、更健壮，而且更灵活、更高效，又易于维护和扩展开发。

[0021] 与现有技术相比，本发明的优势如下：本发明利用QP量子状态机，以C语言为主开发的嵌入式系统，能灵活应对车辆数据复杂多变的上传需求，应对根据不同的业务需求制定的复杂的上传规则，保障与业务需求紧密相关的特定值上传，减少车辆数据的冗余性，不仅减少宽带资源而且减少存储压；提高了其可用性，更便于业务的维护和扩展。附图说明

[0022] 图1为全局差分上传数据示意图；

[0023] 图2为本发明消息检查函数；

[0024] 图3为本发明QP量子状态机处理函数。

具体实施方式

[0025] 为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

[0026] 一、创建全局差分上传数据表，参照如图1所示表结构:

[0027] 状态机对象(status_object)；

[0028] 消息检查函数(check_msg_func，依据msg_signal_table检查消息，并将消息转化为QP量子状态机可识别的信号)；

[0029] msg_signal_table结构体成员：msg、signal

[0030] 消息检查函数非已知的接口函数，而是自定义的函数；如图2所示：

[0031] 该消息检查函数接收到msg，依据msg_signal_table[]数组(msg和signal一一对应)逐项检查，发现msg_signal_table[0]中，有msg，将msg对应signal传出去。

[0032] QP量子状态机处理函数(status_constructor_func依据接收到的信号，分别调用不同的上传规则，获取上传数据)；

[0033] QP量子状态机处理函数status_constructor_func：封装了基础类的构造函数QHsm_ctor(QHsm结构存储状态变量，它是一个指向状态处理函数的指针)，调用状态处理函数msg_handle(通常由switch语句构成，根据不同信号，分别调用不同规则的处理事件，获取上传数据)

[0034] 假设：多状态如A(当前状态)、B，状态A的状态处理函数msg_handleA，状态B的状态处理函数msg_handleB，如图3所示：当接收到signal_A，调用状态A的处理函数msg_handleA，若需要发生状态A转换状态B，使用Q_TRAN()指定目标子状态，如①处理、否则使用Q_HANDLED()，通知事件处理器这事件已经被处理了，如②处理。

[0035] 业务相关处理函数(send_handle_func判断数据有效性，将数据打包通过网络上传到客户端，车载设备)；该函数是根据业务需求封装的函数。

[0036] 上述函数获取的数据传入到send_handle_func函数中，根据数据有效性(如：车内外温度[-100,200]之间、车速、转速、剩余保养里程、时间>＝0等)，如果数据无效丢弃，放弃上传；如果数据有效，根据平台和设备之间的通信协议打包数据，上传到客户端、车载设备。

[0037] 上传数据：

[0038] 如车速，发动机转速，总里程，本次里程，续续航里程，剩余保养里程、时间，水温，车内外温度，油位，机油液位，GPS信息，车身状态信息等。

[0039] 二、QP量子状态机与差分上传模块交互

[0040] 复杂的差分上传模块，以QP量子状态机为基石，将获取的车辆数据通过网络上传到车载设备，具体流程如下：

[0041] 1)系统主程序通过全局差分上传数据表，依次创建QP量子状态机

[0042] 2)差分上传模块接到来自OBD总线或内网采集的消息，采用消息消息检查函数将该消息转化为QP量子状态机可识别的信号，触发QP量子状态机处理函数；

[0043] 3)QP量子状态机处理函数依据接收到的信号，分别调用不同的上传规则，获取数据，调用业务相关处理函数判断数据有效性(如：里程，车速等>＝0；车内外温度在-100和200之间)，若数据有效，则将数据打包再通过网络模块上传到车载设备。

[0044] 实施例1以续航里程差分上传为例：

[0045] 续航里程差分上传系统，包括QP量子状态机、差分上传模块和网络模块。QP量子状态机包括事件处理器、事件驱动模块和任务调度模块。差分上传模块包括接收模块、消息检查模块和函数处理模块。

[0046] 上传规则:

[0047] 1.ACC上电和ACC断电时上传一次；

[0048] 2.续航里程100Km以上变化30Km记录一次上传，100Km以下变化10Km记录一次上传；

[0049] 3.ACC上电过程中每10S上传一次。

[0050] 流程实现：

[0051] (1)创建续航里程QP量子状态机和ACCON QP量子状态机；

[0052] (2)创建续航里程QP量子状态机超时Timer(1s)，ACCON QP量子状态机超时Timer(10s)；

[0053] (3)续航里程QP量子状态机，接收到ACCON消息，调用消息检查函数，将消息转化为续航里程QP量子状态机可识别的信号，触发信号处理事件，首先检查数据有效性(大于0)，再数据打包，通过网络上传到客户端；

[0054] (4)续航里程QP量子状态机，接收到ACCOFF消息，调用消息检查函数，将消息转化为续航里程QP量子状态机可识别的信号，触发信号处理事件，首先检查数据有效性(大于0)，再数据打包，通过网络上传到客户端；

[0055] (5)从数据中心模块(存储车辆数据的模块)，获取续航里程并保存到old_data；

[0056] (6)续航里程QP量子状态机，每1s接收到超时信号，触发信号事件处理，即对上传规则业务判断，如果符合上传规则，先检查数据有效性(大于0)，如数据有效，将数据打包再通过网络模块上传到客户端同时从数据中心模块获取当前续航里程new_data赋值给old_data，再等待下次超时信号；

[0057] (7)ACCON QP量子状态机，每10s接收超时信号，触发信号处理事件，检查数据有效性(大于0)，再数据打包，通过网络上传到客户端。

[0058] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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