1.一种基于边云协同的大型车辆管理系统,包括边缘设备、云服务器和远程主机;所述远程主机向云服务器发送连接请求,在通过身份验证后建立双向通信链路;
所述边缘设备包括车载摄像头、4G模块、GPS模块以及边缘计算设备,其中,边缘计算设备与车载摄像头、4G模块、GPS模块之间用线缆连接;边缘计算设备通过车载摄像头获取当前司机的人脸信息,用GPS模块获得当前车辆的位置信息,通过4G模块将计算后的数据发送到云服务器,用户通过远程主机访问云服务器实现远程的监管操作;
所述云服务器与多个边缘设备建立连接,同时接收不同边缘设备的连接请求,接收车端边缘计算设备上报的数据并下发控制指令;所述云服务器包括Web界面、数据存储子系统、辅助管理子系统以及节点通信子系统;其中,Web界面接收辅助管理子系统发送的数据并显示,同时把用户在界面输入的数据下发到辅助管理子系统进行处理;辅助管理子系统在与Web界面数据交互的同时,把需要存储的数据发送到数据存储子系统,且根据需要从数据存储子系统中获得对应的数据;节点通信子系统与边缘设备建立数据链路并与辅助管理子系统数据交互,实现辅助管理子系统与边缘设备之间的数据传输;
Web界面,显示当前监管车辆的车辆信息,以及当前车辆的运输任务调度情况,注册司机的身份信息时输入司机身份信息,在屏幕上输入车辆行车路径并保存;
数据存储子系统,通过网络连接接收边缘设备上传的设备数据、车辆运行数据以及用户数据,通过数据库读写技术将上述数据存储到设计好的数据表中,支持后续的数据查看与调用;
辅助管理子系统,包括身份认证模块、车辆调度管理模块以及车辆轨迹管理模块;
身份认证模块,分为身份注册单元以及身份对比单元;身份注册单元,注册司机的身份信息时从云服务器的Web界面输入司机面部照片以及身份信息便完成注册,输入完毕后,云服务器将照片下发到边缘计算设备并调用预留的推理接口获得人脸坐标和特征向量信息,存入云服务器的MySQL数据库中以便身份对比时使用;身份认证单元在司机启动车辆执行任务前对司机身份进行验证,启动时云服务器处理边缘计算设备的连接请求,向边缘计算设备发送当前车辆的司机信息,待边缘设备完成身份对比后,身份认证单元接收边缘设备的比对信息,并在Web界面中输出;
车辆轨迹监管模块基于GPS定位技术,引入腾讯地图服务API为系统提供位置服务,用Vue.js的组件构建前端车辆轨迹监管页面,对车辆的行驶轨迹、实时位置和时速等行车数据进行可视化监控;同时由云端监控中心提供位置服务,根据安装在每辆车上边缘计算设备定时上报的经纬度位置信息实时计算路径信息,同时将导航指引信息下发至边缘计算设备;所构建的云端管理中心对注册车辆的行车信息进行监控,并提供位置服务,还包括:
1)位置监控:实时接收边缘计算设备上报的坐标以及速度,并在地图中实时更新小车图标以及轨迹信息;
2)信息交互:点击地图上的小车图标可以实时展示车辆信息,包括车辆状态信息、位置信息、司机信息;
3)任务管理:在地图组件中点击货车图标选中目标车辆,派发司机、绑定运输任务,提供目的地坐标、下发规划的路径;
4)轨迹记录和复现:实时记录路径信息,并持久化,并提供路径导入和复现历史路径的功能;
车辆调度管理模块,根据道路情况在行车过程中为司机提供路径导航功能;监管人员根据道路信息在Web界面制定好车辆的行进路线,车辆调度模块调用腾讯地图的路径规划API来获取当前行进路线的数据信息;云服务器将上述数据下发给边缘设备,边缘设备从云服务器发送的报文中解析出路线的数据信息以实现路径导航;
节点通信子系统,包括远程调度模块以及远程接入模块;
远程调度模块以RPC框架为基础来实现在不同设备上运行的进程间互相通信的功能;
以C/S架构建立RPC服务端和客户端,将服务端部署在云服务器上,客户端则部署在边缘计算设备上;在服务端正常运行的过程中,创建多个协程来同时接入多个边缘计算设备,每个协程独立处理客户端的连接与请求,为保证更好地利用服务端的内存资源,开辟了协程池来限定协程的开辟;
远程接入模块,为了云服务器能接入边缘计算设备,采用了反向代理技术以C/S结构设计服务端和客户端,分别部署在云服务器和边缘设备上;当边缘设备上电后,客户端主动连接部署在云服务器的服务端,实现云服务器对车辆上的局域网环境的穿透,从而实现边缘设备与云服务器的网络连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于边云协同的大型车辆管理系统,其特征在于:4G模块的型号为移远EC204G SIM卡模块,GPS模块的型号为Air530。
3.根据权利要求1所述的一种基于边云协同的大型车辆管理系统,其特征在于:所述的当前监管车辆的车辆信息,包括行驶轨迹、实时位置、时速。
4.根据权利要求1所述的一种基于边云协同的大型车辆管理系统,其特征在于:所述的当前车辆的司机信息,包括面部特征信息、身份文本信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于边云协同的大型车辆管理系统,其特征在于:所述的当前行进路线的数据信息,包括线路方案、线路总距离、方案估算时间、线路坐标点串、线路步骤信息以及路况信息。