在适于获取与车辆的运动和/或驾驶参数相关的数据的车载
设备和远程处理中心之间的数据传输方法
技术领域
背景技术
[0002] 已知并且广泛使用用于与车辆的运动和/或驾驶参数相关的数据的例如去往远程处理中心的远程传输和实时获取的车载设备。此类车载设备有利地允许事故的检测、其重建动态（dynamic）、对驾驶
风格和习惯的监视以及车辆的
跟踪。
[0003] 上述车载设备通常被称作远程信息处理（telematics）盒或黑盒子并且被用于限定在事故的情况下的保险单（insurance policy）和/或实时援助的定制费率（customised rate）和/或用于后续重建索赔（claim）的动态，用于向那些涉及人员归属责任的目的。例如，上面指示的类型的车载设备在由相同的
申请人提交的国际
专利申请 WO2013/150558 A1中得到描述。
[0004]
现有技术的上述车载设备能够实时
定位它们安装于其上的车辆，以记录车辆的
加速和减速、轨迹、
电池的充电状态，并且还能够与远程处理中心通信。该通信经由标准或专有通信协议发生。该通信通常是双向的并且允许针对保险公司和最终客户两者的附加服务的实现和提供。在这些服务中例如是针对
汽车盗窃的警报。此类警报可以在发生某些条件时由车载设备自动生成，或者在最终用户的
请求下由远程处理中心生成。为了此类服务的提供，因此，确保在车载设备和远程处理中心之间的稳定和有效的通信是必要的。通信协议表征在车载设备和远程处理中心之间发送的消息的格式以及由车载设备的
传感器获取的数据保存格式两者。如果由于
信号的缺乏或者因为其他恰当的原因，不可能或期望将此类数据发送到所述的中心，则此类数据可以立即被传送到远程处理中心或被存储在车载设备中。然而，在现有技术的车载设备和远程处理中心之间的数据传输方法具有一些缺点。
[0005] 第一个缺点在于以下事实：使用的协议要么意味着通过利用特定的通信信道来使用，要么被优化用于与远程处理中心的双向通信而不是用于存储获取的数据，或者反之亦然。这种灵活性的缺乏导致了关于诸如SMS、USSD、GPRS和PSTN之类的不同通信信道的使用以及关于在获取的数据的车载设备上的存储两者的优化的缺乏。实际上，在网络信号不良的情况下，车载设备应当能够改变通信信道，从而确保去往例如针对援助的请求、尝试的盗窃或事故的事件中心的及时信令。
[0006] 第二个缺点是：通过现有技术的车载设备实现的数据传输协议证明了关于传输的频带使用没有被优化。于是，此类车载设备需要更多时间来发送由传感器获取的数据和用于对上述事件进行信令传送的警报消息两者。该缺点使得确保通信的以及因此与它们相关联的服务的适当（proper）管理是不可能的。安全性需要也落入该上下文中。事实上在一些情况下发送加密的信息以遵守在隐私方面的当前法规是必要的。消息的加密具有增加分派所需的频带的效果，并且因此使得非优化的通信协议的使用甚至更加关键。
[0007] 本描述的目的是提供解决或至少部分地减少参考现有技术的数据传输方法的上述缺点的数据传输方法。
[0008] 通过如在
权利要求1中一般限定的数据传输方法来实现此类目的。上述数据传输方法的优选和有利
实施例在所附的
从属权利要求中被限定。
[0009] 根据通过参考
附图的非限制性示例做出的对特定实施例的以下详细描述，理解本发明将更清楚，在以下段落中简要地描述附图。
附图说明
[0010] 图1通过适于实现适于获取与车辆的运动和/或驾驶参数相关的数据的车载设备和远程处理中心之间的数据传输方法的系统的示例的方式示出了功能
框图。
[0011] 图2通过图1中的系统的车载设备的非限制性示例的方式示出了实施例的功能框图。
具体实施方式
[0012] 图1通过在适于获取与车辆的运动和/或驾驶参数相关的数据的车载设备和远程处理中心之间的数据传输系统的非限制性示例的方式示出了实施例。在示例中，所述系统包括被安装在车辆1中的车载设备10。车辆1例如是汽车，但实际上甚至可以是摩托车或公共交通工具，诸如公共汽车，通常是任何运输工具或工作车辆，例如甚至是农用车辆。所述系统包括移动蜂窝无线
电网络50，例如GSM网络。此类网络50包括
软件和
硬件装备，诸如例如一个或多个移动交换中心（MSC）。数据传输系统还包括至少一个远程处理中心100。移动蜂窝网络50使能在车载设备10和远程处理中心100之间的数据传输。该数据传输优选是双向传输。远程处理中心100被配置为接收和处理从被安装在相应车辆1上的多个车载设备10获取的数据。远程处理中心100是的硬件和软件系统,其允许对车辆进行监视例如以评估其驾驶中的风险因素、车辆驾驶者的驾驶习惯；以接收救援请求，检测事故、盗窃等。由远程处理中心100管理的车辆的数量可以与期望的一样大，例如，到达数十万或数亿的量级。
[0013] 根据一个实施例，远程处理中心100包括可操作地连接到彼此的前端
服务器101和后端服务器102。前端服务器101适于并被配置为从车载设备10接收连接请求，以及优选地对从其接收的数据的执行一些预处理。
[0014] 后端服务器102包括用于存储和处理由前端服务器101预处理的数据的先进计算平台和
数据库。前端服务器101适于并且被配置为充当后端服务器102到移动蜂窝网络50的连接
接口。
[0015] 图2示出了车载设备10的优选的非限制性实施例。车载设备10包括
水密容器20，车载设备10的
电子部件被容纳在所述水密容器20的内部。优选地，车载设备10由车辆1的电池供电，以及更优选地，容器20被附接到上述电池。
[0016] 车载设备10包括处理单元11，诸如例如微
控制器或
微处理器，以及可操作地连接到处理单元11的GSM-GPRS
通信接口12。此类通信接口12包括SIM 120，优选地是所谓芯片上的SIM。车载设备10还包括至少一个传感器14。例如，车载设备包括可操作地连接到处理单元11的三轴
加速度计141和
陀螺仪142。根据优选的实施例，三轴加速度计141和陀螺仪 142是被集成在单个电子设备14中的数字MEMS和3D设备。
[0017] 车载设备10还包括可操作地连接到处理单元的诸如有源GNSS天线之类的至少一个GNSS接收器13。
[0018] 根据一个实施例，车载设备10还包括可操作地连接到处理单元11的例如蓝牙通信接口的短程通信接口18。优选地并且以非限制性方式，上述蓝牙接口是BTLE接口-蓝牙低
能量。
[0019] 优选地，车载设备10还包括适于从通过车辆1的电池提供的信号开始为车载设备10供电的
电压调节器
电路15。
[0020] 根据一个实施例，车载设备10包括可操作地连接到处理单元11的通信端口16。在附图中未被示出的其他设备可以连接到该通信端口16，其目的是增加车载设备10的容量和/或功能，诸如存储资源或处理资源或通信接口或传感器的数量和/或类型。
[0021] 车载设备10还包括例如被集成在处理单元11中的日志
存储器18。例如，此类存储器是闪存。通过处理单元11的车载设备10诸如周期性地和/或基于日志存储器18中的事件存储与车辆1的运动和/或驾驶参数相关的数据。此类数据包括，例如并且未由此引入任何限制：车辆1的速度、加速、减速、冲击、
位置、诊断数据、由车载设备10生成的警报、
温度等。通常，该数据包括在车辆1的正常使用期间，例如周期性地，定期地获取的并且在本文中被称作“第一数据”的数据，以及在本文中被称作“第二数据”的、在特殊事件的情况下被存储的数据，所述特殊事件例如是处理单元11可以解释为诸如盗窃或事故之类的事件的潜在代表的事件。
[0022] 下面描述的数据传输方法使得优化频带和存储资源从而适当地管理从车载设备10到远程处理中心100的第一数据和第二数据的传输是可能的。
[0023] 如已经在上面解释的那样，数据传输方法包括经由车载设备10获取所述数据并将它们存储在车载设备10的日志存储器18中的步骤。
[0024] 数据传输方法还包括借助于车载设备10评价（assess）被包括在多个可能的逻辑条件中的逻辑条件是否被满足的步骤，每个可能的逻辑条件与事件的相应类型相关联。例如，如果车载装置10检测到车辆1已经受到突然冲击，则逻辑条件可以是通过超过由加速传感器检测的加速模量（modulu）的
阈值所表示的逻辑条件。因此，在这种情况下的事件的类型是可能的事故。因此，使用由处理单元11获取的数据来限定条件的不同类型和事件的不同类型是可能的。出于该原因，存在表示使用的正常条件的事件类型、表示异常条件的事件类型、表示风险或危险的条件的事件类型等。
[0025] 数据传输方法还包括如果所述逻辑条件被满足，则借助于车载设备10将数据连接请求消息发送到移动蜂窝无线电网络以请求在车载设备和远程处理中心之间的GPRS连接的建立的步骤，其中数据连接请求消息包括对与上述逻辑条件关联的事件的类型进行标识的至少一个数据。例如，车载设备寻求与中心建立GPRS连接的事件类型是清空日志存储器18。
[0026] 根据上面提到的一个实施例，连接请求数据消息是RADIUS分组 - 远程认证Dial-In用户服务 - 并且优选地是RADIUS
访问请求分组。
[0027] 传输方法还包括经由移动蜂窝无线电网络50在远程处理中心100处接收从车载设备10发送的连接请求数据消息的步骤。
[0028] 数据传输方法还包括在远程处理中心100处处理连接请求数据消息以便基于所述标识数据来接受或拒绝连接请求的步骤。
[0029] 这样，有利地，如果远程中心100归因于选择性地接受连接请求的能
力而接收来自相应车载设备10的大量的同时连接请求，则其确保了根据优先级的限定的规模的对请求的适当管理。
[0030] 根据有利实施例，连接请求数据消息包括标识车载设备10的数据，并且在处理步骤中，还基于标识车载设备的所述数据接受或拒绝连接请求。如果请求被接受，则车载设备10接收例如包含被分配到车载设备10的IP地址的RADIUS分组。
[0031] 根据一个实施例，传输方法还包括在多个条件中标识条件的子集的步骤，其中评价步骤包括确定所述逻辑条件是否属于条件的所述子集的步骤。如果发生这种情况，则传输方法还包括将除了GPRS连接请求数据消息之外的USSD短消息和/或SMS从车载设备10发送到远程处理中心100的步骤。
[0032] 优选地，评价步骤包括评价日志存储器19的给定部分191是否已被填充的步骤。优选地，所述部分191具有比日志存储器19的整体容量小的大小。
[0033] 根据优选的实施例，事件的可能类型包括：-对日志存储器的给定部分的填充；
-车辆的潜在盗窃；
-车辆的潜在事故；
-通过车载设备检测的诊断警报；
-针对援助的请求。
[0034] 根据有利的实施例，日志存储器19包括FAT存储器的区域，并且所述方法包括，一旦GPRS连接被建立：-将被存储在日志存储器中的数据分组从车载设备发送到远程处理中心的步骤；
-在车载设备处接收由远程处理中心对数据分组的接收的证实的步骤；
-从日志存储器擦除/重写从远程处理中心接收的数据分组，在包含已擦除或可重写的数据分组的存储器的FAT存储器部分中以及在包含尚未被发送到远程处理中心的数据分组或从车载设备10被发送但是车载设备10尚未针对其从远程处理中心100接收到对接收的证实的数据分组的存储器的部分中编索引的步骤。
[0035] 下面将描述特定的优选和非限制性协议示例，借助于该协议示例可以实现所述传输方法。该协议优选地是基于通过包含以小端（Little Endian）格式存储的变量的一系列固定和可变长度字段限定的独特数据结构的传输级协议分组。优选地，上述协议是无连接类型协议并且能够管理分组的重新排序和那些丢失的重传，这与例如UDP协议不同。
[0036] 优选地，该协议提供了诸如错误检查之类的基本传输级服务，并且因此提供了借助于校验和而被传输的数据的完整性。通信协议还优选地是不记录连接状态的无状态协议，因此具有要存储的较少信息：这样，远程处理中心将能够支持更多的活跃设备。
[0037] 在远程处理中心100和车载设备10之间的数据的交换可以经由GPRS或SMS/USSD/PSTN。取决于传输信道，消息结构可以改变，以便满足有用的负载约束。
[0038] 下面将描述上述消息的特别优选的实施例。第一字段的2字节长包含消息报头，即唯一地标识消息的开头的两个十六进制值。第二字段的2字节长替代地包含以字节为单位的消息的总长度的信息。第三字段的8字节长包含相对于车载设备10的唯一标识符，其在使用一些加密
算法的情况下也被用作公钥。第四字段的3字节长替代地包含存在于车载设备上的软件版本，以即使在演进软件的情况下也允许通信协议的适当管理。第五字段的4字节长包含生成消息的时刻，以即使在传输将其出发和到达顺序反转的情况下也允许对消息的创建顺序进行正确重建。第六字段的1字节长包含消息类。第七字段的2字节长包含消息的类型。第八字段1字节长包含与使用的通信信道相关的信息，第九字段变量在长度上包含每个消息类和类型的可选和特定的数据。最后字段包含使用CRC算法计算的签名，所述CRC算法对于监视传输期间的消息完整性是有用的。通信协议被大量的消息格式表征。优选地，本方法中使用的协议将这些格式分类为类和类内的类型。归因于该分类，消息的两类字段和类型使得唯一地标识通信所关注的服务类型及其进展两者、当然以及消息数据字段的格式是可能的。实际上，每个消息类可以与服务相关联，并且通过在车载设备10和远程中心100之间被交换的消息的清楚限定的
序列表征每个服务。将给定的类型标识符（也是事件类型）分配给这些消息中的每一个，从而从被发送的消息的类和类型开始，容易地跟随每个服务的性能进展。例如，该协议要求车载设备10应当以确认消息进行响应，所述确认消息证实对于被发送到包含服务激活命令的车载设备10的所有消息的成功激活。通过示例的方式，让我们考虑相对于跟着服务的消息类，其由从远程处理中心发送命令以使车载设备10能够以特定的时间或空间间隔发送关于其位置的信息的可能性构成。不同类型的消息与跟踪类相关联，并且特别地与以下内容相关联：设备的跟踪服务设置命令；跟踪命令的正确接收的消息；位置消息；服务命令的结束以及最后是跟踪命令结束的正确接收的消息。
[0039] 优选地，上述协议不仅包括用于在车载设备10和中心100之间的消息的交换的特定格式，而且还包括用于存储从字段获取的数据的格式。由较轻的数据结构和固定长度表征该格式。限定固定长度记录的选择允许设备内部的存储器的改进和确定性的管理。这些记录由以下内容组成：通过1字节长的字段形成的公共结构，其中保存了消息标识符；18字节的第二字段，其内容根据标识符而变化；以及最后是包含被用于对传输的数据执行一致性检查的消息的CRC的1字节字段。第二个字段是包含从设备获取的数据的字段，并且其结构在消息标识符变化时是唯一的。该协议限定了例如用于记录的大约180个不同的数据结构。这是为了确保在消息大小和其中包含的信息量之间的最大效率。取决于标识符，记录可以包含有关位置、设备的内部状态、设备的速度和加速、GPRS或GPS信号的
质量……的信息。在记录数据字段中，几乎总是存在包含分组创建时间的子字段。如果需要将获取的数据的集合分裂成多个记录，则可以省略该信息。重要的是注意到，在可能的情况下，由比特掩码表征数据字段，所述比特掩码允许针对消息中包含的相同信息被传输的数据的净荷的优化。实际上，比特掩码使能在ASCII字符的存储空间中相对于例如设备的内部状态的8个布尔值进行保存。因此，我们可以说，具有这些特征的协议的定义允许了用于在具有有限和固定的存储器资源的嵌入式设备上对数据的存储以及用于与处理中心进行不同类型的数据的交换两者的绝对灵活性。
[0040] 已经描述了对可用于本文中提出的传输方法中的通信协议的示例进行表征的分组的
基础结构。此外，明白的是，可以对内部数据结构以及对消息的各种类型做出许多变型和
修改以适合不同的操作要求，同时保持在本发明的保护范围之内。
[0041] 从以上的描述中明白的是，上述类型的数据传输方法使得在克服现有技术的缺点方面完全实现预期目的是可能的。
[0042] 该方法实际上通过保证特定于该应用领域的车载设备10和远程处理中心100之间的最优通信，克服了现有技术的方法的限制。本文中描述的传输方法证明是优化的和灵活的，其确保了被使用的每个通信信道的最小可能的频带使用。
[0043] 在不具有对于本发明的原理的偏见的情况下，可以相对于纯粹通过非限制性示例的方式已经描述和说明的内容来宽泛地变化实施例和建构细节，由此不脱离如在所附权利要求书中限定的本发明的范围。
