口号进行监听。LTE模块根据云平台监控中心的服务端IP地址和相应的端口号与之建立TCP透传连接。TCP透传是将本地异步串行通信直接转为基于TCP协议的网络通信，实现不同串口设备在网络上的通信。进入透传模式后，设备既是客户端也是服务端，数据可在两个设备间实现透明双向传输。LTE模块网络连接工作流程如图6所示。
通过AT命令对LTE模块进行控制步骤如下：①模块初始化设置：模块初始化已在系统初始化程序中执行，故在此程序中无需再执行；②接入网关的参数设置：通过指令AT+QICSGP=1，1，“WONET”，“”，“”，2设置接入网关参数，按指令顺序其具体含义为：设置上下文的ID为1，协议类型为IPV4。鉴于模块中的SIM卡采用的是联通4GSIM卡，因此将APN设置为WONTE并将认证方式设置为CHAP方式；③激活配置参数：通过指令AT+QIACT=1激活上述配置的参数。指令中的1代表上下文的ID。配置激活后就建立了与外部网络之间的PPP数据链路；④完成TCP数据透传：当配置参数被激活，PPP连接完成后就可与云平台监控中心的TCP进行连接。
通过指令AT+QIOPEN=1，1，“TCP”，“114.215.184.145”，7705，0，2[3]完成与云平台监控中心之间的TCP透传连接。指令中首先将已激活的上下文ID写入，再设置本次TCP连接的ID为1，并将云平台监控中心的服务端IP及端口号写入指令中，最后填写2将该TCP连接设置为透明传输模式。经过这些设置后可通过串口直接实现网络数据的收发。考虑到车辆移动过程中不可避免地会遇到信号较弱路段，导致与云平台监控中心服务端连接中断，因此在程序中添加了TCP连接状态检测，在发送数据前，通过使用指令AT+QISTATE=1，实现对之前建立的ID为1的TCP连接状态进行检测。若连接断开，程序将自动进行重连，以此保证连接的可靠性，尽量减少由于连接断开导致的数据丢失。
3.3命令解析程序设计
命令解析程序用于对接收到的云平台监控中心发送的命令进行校验、解析，完成对应的命令操作。当接收到云平台监控中心发送的命令后，进入中断并调用命令解析程序。云平台监控中心发送的命令为MAP标定命令。对于MAP标定命令，经过校验解析后，将MAP标定命令中的MAP数据按行列提取出来，并按照自定义内部通信协议格式重新封装，通过串口转发至主控MCU中。命令解析程序工作流程如图7所示。
命令解析程序第一步是对接收的数据进行校验，校验程序可确认接收到的命令数据没有在传输过程中出错，从而执行后续相关操作。首先设置校验和变量的初始值。由于一帧数据中消息标识为第一个数，消息尾为最后一个数，校验码为数据帧中倒数第二个数，所以这3个数据可以不参与数据校验。然后从数据帧中第二个数开始校验，校验的次数为数据帧长度减3，校验方法为将初始校验与当前校验数据异或后再赋给校验和。最后将最终的校验和与数据帧中的校验码进行比较，获得校验结果的返回值。数据校验程序流程如图8所示。
4通信模块测试
云平台监控中心服务器需要建立在具有公网IP的网络上，并开启远程桌面访问权限；在本地PC中通过输入mstsc命令并输入监控中心的IP地址，实现本地PC对监控中心服务器的远程桌面控制。进入监控中心服务器的远程桌面后，使用“网络调试助手”软件，在监控中心服务器上建立一个使用公网IP的TCP服务端，并在固定端口进行监听。
操作本地PC向LTE模块发送相应的AT指令，建立LTE模块与监控中心服务器间的TCP连接，并向TCP连接的服务端发送一串车辆数据帧字符串。在远程桌面的“网络调试助手”中查看来自LTE模块的数据，并向其返回一串字符。
由于LTE模块只有一路异步串口，因此通过LTE模块的USB口与上位机PC之间建立连接，配合驱动模拟异步串行通信，并在上位机PC中通过“串口调试助手”软件向LTE模块发送相应的AT指令，以实现LTE模块与云平台监控中心服务器间的TCP连接，完成相应的数据传输[4]。LTE模块与监控中心服务器的TCP数据传输测试如图9所示。
在LTE模块与云平台监控中心服务器间的TCP通信测试AT指令含义为：
（1）AT+CPIN？；这条指令用于检测SIM卡的工作状态，模块返回+CPIN：READY，证明SIM卡正常，已准备就绪[5]。
（2）AT+QICSGP=1，1，“WONET”，“”，“”，2；该指令用于设置网络的上下文参数，其中首先将上下文ID设置为1。由于使用了联通SIM卡，因此接入点设置为WONET，最后将认证方式设置为CHAP。
（3）AT+QIACT=1；该命令的作用是将刚设置好的ID为1的上下文参数激活。
（4）AT+QIACT？；该命令是查询已激活上下文参数状态，模块会返回已激活的上下文参数的具体信息。
（5）AT+QIOPEN=1，0，“TCP”，“123.57.41.13”，8080，0，2；该指令建立与监控中心服务器的TCP连接，并将模块设置为透传模式[6]。其中，TCP服务端的IP地址为“123.57.41.13”，且监听端口为8080，连接成功后模块返回CONNECT。
TCP连接成功并且模块进入透传模式后，模块从串口接收到的数据会直接转发至监控中心服务器，输入一串模拟车辆数据帧字符串并发送出去，在远程桌面的“网络调试助手”中會收到这串字符，并通过“网络调试助手”输入received发送给模块，本地PC的串口助手中就会显示出来。
5结语
本文通过LTE模块进行电控单元和云平台的无线数据通信，直接采用车辆电控单元通过无线通信方式实现与外界数据交互。测试表明，本文设计的通信系统实现了新能源汽车电控单元和云平台之间的数据通信，电控单元采集的汽车数据可以实时、准确地传输到云平台，以快捷低成本的方式实现了汽车参数的监控和标定。
参考文献：
[1]林效峰.基于超声波的交互式电子白板电路设计[D].武汉：华中师范大学，2014.
[2]吴晶晶.纯电动汽车车载信息的采集与远程监测系统的研发[D].南昌：南昌大学，2011.
[3]吕昕晖.施工升降机远程监控系统研究与开发[D].济南：山东大学，2015.
[4]王水源.基于Wince的车辆导航监控系统设计[D].兰州：兰州交通大学，2013.
[5]梁朝喜.嵌入式塔吊安全监控系统的开发[D].成都：电子科技大学，2013.
[6]王艺恺，李阳节，周少甫，等.一种基于物联网的公交车信息查询系统设计[J].电子科技，2012，25（10）：32-35.
（责任编辑：杜能钢）
