大数据上传——GB/T 32960测试开发实践

1、前言

数据时代，数据为王。车端的网联化为汽车行业的数据时代提供了技术支撑，更多的数据可被收集后上传“云端”，但是哪些数据需要收集，又是如何上传的呢？目前来看，车端与“云端”数据交互可简单地分为两类，一类是各OEM自行制定的数据交互方案，以用于远程诊断和将来的“云端计算”等应用场景；一类是以保障公共安全为目的，由国家制定的数据交互标准。GB/T 32960属于后者，本文将解读其协议构成、要求及测试实现方案。

 

2、GB/T 32960介绍

GB/T32960是电动汽车远程服务与管理系统，标准分为3部分：

 

• 一为总则，定了电动汽车远 程 服 务 与 管 理 系 统 (以 下 简 称 为 系 统)的 术 语 和 定 义、系统结构和一般要求；
• 二为车载终端，规定了电动汽车远程服务与管理系统车载终端的技术要求和试验方法（主要包含电气性能、环境适应性能、电磁干扰等内容）；
• 三为通信协议及数据格式，规定了电动汽车远程服务与管理系统中协议结构、通信连接、数据包结构与定义、数据单元格式与定义（这个也是本文在后续展开的内容）。

 

整个系统总统结构如下所示：

 

图1 电动汽车远程服务与管理系统总体结构图

 

系统主要包含3部分：

 

• 一是车载终端，负责采集及保存整车及系统部件的关键状态参数，并将这些数据上传到平台用于后续处理；
• 二是企业平台，由整车企业自建或委托第三方技术单位,对服务范围内的电动汽车和用户进行管理,并提供安全运营服务与管理的平台；
• 三是公共平台，由国家、地方政府或其指定机构建立的、对管辖范围内电动汽车进行数据采集和统一管理的平台。车载终端采集数据后上传到企业平台，企业平台再将必要数据上传到公共平台，其中企业平台与公共平台间的数据传输要求按GB/T 32960.3的内容执行，而车载终端与企业平台间的数据可以自定义传输，也可以按照GB/T 32960.3附录B的要求传输（内容与平台间数据基本一致）。

 

数据整体格式如下所示：

 

图2 数据包结构和定义

 

这里主要关注命令单元和数据单元，这2个字段共同决定了数据内容是包含什么，比如命令标识0x5表示平台登入，0x2表示实时信息上报。

 

再以比较重要的实时信息上报数据展开，其数据单元格式如下：

 

图3 实时信息上报数据格式和定义

 

其中信息类型标志表示了随后的信息体所携带的数据分组，分组的定义如下：

 

图4 信息类型标志定义（部分）

 

再以信息体类型标志0x1整车数据为例，其定义的信息体数据如下：

 

图5 整车数据格式和定义（部分）

 

更详细的数据定义请参考GB/T 32960.3规范，这里就不再赘述，简化的数据示例如下：

 

图6 简化数据格式示例

 

3、GB/T 32960测试开发

实现了GB/T 32960的策略后，一个十分关键的问题就是如何保证上传数据的准确性。不正确的数据会导致错误的算法、非预期的监控结果等等，不管是对于系统优化还是行业监管来说都可能产生非常不利的后果。我们期望在车辆有各种工况的情况下，能够把相应的数据同步给服务器，达到源端数据和目标端数据的一致性。针对车载终端的测试系统如下：

 

图7 测试系统图

 

通过CANoe对车载终端进行数据仿真，车载终端将采集到的数据上传到企业平台，CANoe再从企业平台将上传的数据下载解析，通过比对仿真数据和上传数据来判断整个数据上传是否存在问题。

 

由于车辆的信息也需要被保护，所以企业平台的数据会做加密处理，也可能只在内网开放测试接口，因此CANoe也需要实现对企业平台的登录登出、数据的加解密，以及从内网下载数据。如果内网可以通过测试电脑登录那么测试工程与外网是大体一致，如果需要通过车载终端连接内网，那么下载方式需要做相应调整，两种方式的实现示意图如下。

 

图8 两种数据下载逻辑

 

这两种方式也因为其实现逻辑存在各自的优劣点：

 

• 方式一，由于数据仿真是通过VN通信接口卡进行发送，所以仿真数据的抓取是直接通过CANoe实现，但是由于数据下载是通过PC网卡实现，下载数据的抓取需要通过其他软件实现，并且要能与CANoe的仿真协同数据抓取的时间段，便于后续分析，这种方式分开了仿真和上传的数据，需要额外同步时间戳，且存在开发上的难度。

 

• 方式二，由于数据仿真和数据下载都是通过VN通信接口卡执行，所有数据的抓取都可以通过CANoe直接实现并且时间戳是对齐的，但是由于下载数据是通过车载终端进行路由，本身对于原有系统产生了干扰，降低了可靠性和稳定性，可能会增加问题排查以及测试执行的难度。

 

北汇当前在一套测试工程中将这两种方式都进行了实现，可以很方便地自由切换，根据企业平台的接口方式和网络状态来灵活选择用哪种方式进行测试。

 

在获取了上传的数据后，对数据进行解密、解析后得到相应的结果，解析结果的示例如下：

 

图9 GB/T 32960数据解析结果示例

 

通过对车载终端注入各种仿真数据（临界值、无效值、非法值等），并获取相应仿真数据下从企业平台下载的数据，二者进行比对，验证车辆上传的数据到公共平台的准确性，部分测试用例如下：

 

图10 测试工程截图及部分GB/T 32960测试用例报告

 

测试结果的示例如下：

 

图11 测试结果示例

 

4、总结

除了本文所介绍的GB/T 32960外，如前言所述，还有各OEM为数据交互制定的自有协议，数据“路径”不仅仅是车载终端上传的数据，还可能包括子网的控制器通过诸如埋点协议等传递给车载终端的数据，而且由于很多数据不是车内网络的原始数据（比如由原始数据通过定义的逻辑，运算等得到的生产用数据），所以，数据完整性、准确性和及时性很重要。

 

北汇信息专注于汽车电子测试，本次为大家简单介绍了GB/T 32960协议及其测试开发的相关实践，同时，我们也已开展了针对OEM自有数据交互协议的测试开发，更多详细的内容欢迎垂询和沟通，共同探讨。

 

注：文中部分图片来源于GB/T 32960，部分图片来源于Vector。

 

参考文献

[1] GB/T 32960.1-2016     电动汽车远程服务与管理系统技术规范 第1部分：总则

[2] GB/T 32960.2-2016     电动汽车远程服务与管理系统技术规范 第2部分：车载终端

[3] GB/T 32960.3-2016     电动汽车远程服务与管理系统技术规范 第3部分：通信协议及数据