智能无线网RSU设备、移动基站、监控系统及控制方法与流程

本申请涉及智能交通领域(its：intelligenttransportationsystem)，尤其涉及一种智能无线网rsu(roadsideunit)设备、移动基站、监控系统及控制方法。

背景技术：

在etc(electronictollcollection)不停车收费系统中，路侧单元rsu安装于各高速公路出入口的收费站，随着高速公路建设速度增加，建设的区域也逐步移向偏远地区，高速公路etc收费站也越建越多，路侧单元rsu部署的也越来越多。而更多的rsu部署，带来的是越来越严重的维护问题。

现有技术中，各厂家应对上述问题的做法是人工到各个地区进行硬件设备巡检、软件应用升级以及通过rsu采集大量的数据，进行大数据分析，但是这个过程需要人工亲自去现场进行操作，将会耗费大量的人力物力，浪费大量的时间，效率低下，成本很高。在这种背景下，如果各厂家的rsu设备可以通过一种无线的方式进行集中通信、集中数据传输、集中监控，会解决以上所有的问题，大大降低设备的维护成本，节约人力物力资源支出。该发明，就是针对以上问题。

因此，如何自动上传rsu设备信息并对rsu设备信息进行集中的监控是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种智能无线网rsu(roadsideunit)设备、监控系统及控制方法，能够自动上传rsu设备的数据并对rsu设备进行集中监控。

为解决上述技术问题，本申请提供一种智能无线网rsu设备，该智能无线网rsu设备包括：

控制模块，与所述控制模块连接的dsrc收发模块，与所述dsrc收发模块连接的dsrc天线，控制模块用于获取rsu设备的待上传数据；其中，所述待上传数据包括交易信息和/或特征信息和/或硬件信息；

还包括：

nb-iot模块，与所述控制模块连接，用于对待上传数据进行编解码放大，得到所述待上传数据对应的电信号；

nb-iot天线，用于将所述电信号转换为电磁波，并将所述电磁波发送至对应的nb-iot移动基站，以便在第三方平台对所述rsu设备的数据进行分析处理。

可选的，所述控制模块用于控制所述nb-iot模块在预设时间内进行所述待上传数据的传输。

可选的，在所述预设时间内，所述dsrc收发模块与nb-iot模块独立分时工作，并且dsrc收发模块优先于nb-iot模块进行工作。

可选的，所述控制模块还用于，判断是否在数据上传的预设时间，若在数据上传的预设数据时间，则判断dsrc收发模块是否工作；若不工作，则启动nb-iot模块进行所述待上传数据的传输及指令接收。

可选的，所述控制模块还用于在nb-iot模块关闭后，进行时间标记。

可选的，所述控制模块还包括：

交易汇总子模块，用于获取所述智能无线网rsu设备的所述交易信息；其中，所述交易信息包括交易流水、交易成功率、交易失败原因和/或交易失败次数；

特征提取子模块，用于获取所述智能无线网rsu设备的所述特征信息；其中，所述特征信息包括obu特征信息、频偏、调制度、占空比、幅度值、交易时间、重发次数和/或定位坐标；

硬件检测子模块，用于获取所述智能无线网rsu设备的所述硬件信息；其中，所述硬件信息包括设备硬件特征、软硬件版本号、发射功率检测、设备温度、485光纤连接状态和/或发射模块失锁告警信息。

可选的，还包括：

rsu室外收发单元，用于与obu进行数据交易扣费；

rsu室内控制单元，用于对数据交易进行支付加密；其中，所述控制模块，dsrc收发模块，dsrc天线、数据获取模块和nb-iot模块均设置在所述rsu室外收发单元中。

本申请还提供了一种智能无线网rsu设备监控系统，该智能无线网rsu设备监控系统包括：

上述任意一种智能无线网rsu设备，与智能无线网rsu设备通信的nb-iot移动基站、互联网后台、以及第三方平台。

本申请还提供了一种用于智能无线网rsu设备监控系统的nb-iot移动基站，该nb-iot移动基站包括：

数据传输模块，用于接收所述nb-iot天线发送的电磁波，并将其发送给第三方平台进行分析处理。

本申请还提供了一种智能无线网rsu设备的控制方法，该控制方法包括：

获取所述rsu设备的待上传数据；其中，所述待上传数据包括交易信息、特征信息和/或硬件信息；

对待上传数据进行编解码放大，得到所述待上传数据对应的电信号；

将所述电信号转换为电磁波，并将所述电磁波发送至对应的nb-iot移动基站，以便在第三方平台对所述rsu设备的数据进行分析处理。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序执行时实现上述智能无线网rsu设备的控制方法执行的步骤。

本申请还提供了一种etc装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现上述智能无线网rsu设备的控制方法执行的步骤。

本申请公开了一种智能无线网rsu设备、移动基站、监控系统及控制方法，所述rsu设备包括控制模块，与所述控制模块连接的dsrc收发模块，与所述dsrc收发模块连接的dsrc天线，控制模块用于获取rsu设备的待上传数据；其中，所述待上传数据包括交易信息和/或特征信息和/或硬件信息；还包括：nb-iot模块，与所述控制模块连接，用于对待上传数据进行编解码放大，得到所述待上传数据对应的电信号；nb-iot天线，用于将所述电信号转换为电磁波，并将所述电磁波发送至对应的nb-iot移动基站，以便在第三方平台对所述rsu设备的数据进行分析处理。

本申请通过控制模块将rsu设备上的待上传数据进行集中获取，在现有技术中rsu设备上的待上传数据都是需要人工到现场进行获取的，而在本申请中能够先将所需要上传的数据进行汇总以便通过nb-iot模块和nb-iot天线进行上传。nb-iot模块能够将待上传数据进行编解码放大操作生成电信号发送给nb-iot天线。nb-iot天线将电信号转化为电磁波并发送至nb-iot移动基站。nb-iot移动基站具有覆盖区域广、灵敏度高、数据传输更加稳定的特性，因此nb-iot移动基站在较大区域内覆盖多个nb-iot天线，即可以将多个rsu设备的待上传数据进行集中处理。本申请能够自动上传rsu设备信息并对rsu设备信息进行集中监控。本申请同时还提供了一种智能无线网rsu设备监控系统、一种用于智能无线网rsu设备监控系统的nb-iot移动基站、一种智能无线网rsu设备的控制方法、一种计算机可读存储介质及一种etc装置，具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种智能无线网rsu设备的结构示意图；

图2为dsrc收发模块与nb-iot模块分时工作流程图；

图3为rsu设备监控系统结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种智能无线网rsu设备的控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面请参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种智能无线网rsu设备的结构示意图。

本实施例中智能无线网rsu设备(下面简称：rsu设备)可以包括：

控制模块100，与所述控制模块100连接的dsrc收发模块200，与所述dsrc收发模块200连接的dsrc天线300；

其中，控制模块100是一种控制智能无线网rsu设备的模块，控制模块100可以控制rsu设备中各个模块进入工作状态或待机状态。例如，控制模块100可以控制dsrc收发模块200和nb-iot模块400二者的工作优先级。dsrc(dedicatedshortrangecommunications，专用短程通信技术)是一种在etc系统中常见的通信技术。在etc系统中，obu通常采用dsrc技术建立与rsu之间微波通讯链路，在车辆不停车的情况下，实现车辆身份识别，电子扣费，实现不停车、免取卡，建立无人值守车辆通道。dsrc收发模块200是将dsrc技术中进行数据收发的模块，与之相匹配的是dsrc天线300，dsrc天线300将所需要收发的数据进行转换已完成通讯过程。

本实施例中智能无线网rsu设备中，所述控制模块100还可以用于获取rsu设备的待上传数据；其中，所述待上传数据包括交易信息和/或特征信息和/或硬件信息；其中，待上传数据可以包括交易信息、特征信息和硬件信息中的一种或多种，此处不对待上传数据的具体内容进行限定，本领域的技术人员可以根据实际应用情况进行选择。控制模块100可为fpga模块，根据具体需要，可以自行存储以上待上传信息，或者也可以利用单独的存储模块存储这些信息。

可以理解的是，对于每一种所要获取的待上传数据有其对应的获取途径，其具体的获取途径与待上传数据的数据类型有着密切的关联。例如，交易信息可以包括rsu设备的交易流水、交易成功率、交易失败原因以及交易失败次数等信息中的一种或几种，上述这些信息可以由交易汇总子模块进行汇总统计；特征信息是指obu(onboardunit，车载单元)的特征信息，可以包括obu的频偏、调制度、占空比、幅度值、交易时间、重发次数以及定位坐标等信息中的一种或几种，上述这些信息可以由特征提取子模块进行统计；硬件信息可以包括软/硬件版本号、发射功率、设备温度、485光纤连接状态、发射模块失锁告警信息中的一种或几种，上述信息可以由硬件检测子模块提供。控制模块100是对上述信息进行集中获取，得到的待上传数据就是现有技术中工作人员需要到现场进行人工获取的信息。可以理解的是，在控制模块中还可以包括对待上传数据的进行筛选的模块，以便保证得到的待上传数据为健康、有效的数据。

可以理解的是，仅对待上传数据的获取不能实现对多个rsu的集中监控，还需要对在控制模块100中得到的待上传数据上传至可以进行集中监控的后台系统。因此本实施例通过nb-iot模块400和nb-iot天线500将待上传数据发送给nb-iot移动基站。下面对nb-iot模块400和nb-iot天线500进行介绍。

nb-iot模块400，与控制模块相连，用于对待上传数据进行编解码放大，得到所述待上传数据对应的电信号；

其中，nb-iot(narrowbandinternetofthings，基于蜂窝的窄带物联网)是物联网领域的一个新兴技术。nb-iot构建于蜂窝网络，只消耗大约180khz的带宽即可直接部署于gsm(全球移动通信系统，globalsystemformobilecommunication)网络、umts(universalmobiletelecommunicationssystem，移动通信系统)网络或lte(longtermevolution，长期演进式)网络，以降低部署成本、实现平滑升级。由于nb-iot自身具备低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势，因此nb-iot的相关设备可以广泛应用于多种垂直行业，如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业等。

在本实施例中，nb-iot模块400是一种能够将待上传数据进行编解码、放大的模块，可以理解的是控制模块100得到的待上传数据可以包括多种形式，为了方便进行传输可以将待上传数据同一转化为电信号。

nb-iot天线500，用于将所述电信号转换为电磁波，并将所述电磁波发送至对应的nb-iot移动基站，以便在第三方平台对所述rsu设备的数据进行分析处理。

其中，nb-iot天线500与nb-iot模块400相连将nb-iot模块400中转化的得到的电信号转化为电磁波，并将电磁波发送至对应的nb-iot移动基站。可以理解的是，在nb-iot移动基站的覆盖范围内可以有多个nb-iot天线500向nb-iot移动基站发送电磁波。可以理解的是，nb-iot天线500不仅能向nb-iot移动基站发送关于待上传信息的电磁波，也可以接收nb-iot移动基站向nb-iot天线500发送的其他信息，以便进行命令操控(对设备进行重启复位等指令操作)、远程升级软件或主动查询设备状态等操作。

当nb-iot移动基站得到其所覆盖范围内的rsu的待上传信息后，可以将这些信息统一进行汇总，并将汇总结果上传至第三方平台，以便工作人员通过第三方平台监控各个rsu的实时状况。通过控制模块设置rsu设备的nb-iot模块仅在每天的预设时间内进行以上待上传数据的上传，如夜晚1点至2点之间，将rsu设备周期内的工作状态、故障信息、过车成功率、采集到的有效数据上传至nb-iot移动基站。举例说明数据上传的内容，可以包括rsu的位置信息，设备名称、sn号段、生产日期、软硬件版本、维修状态以及将工作不正常的异常进行上报。

可以理解的是，本实施例是一种智能无线网rsu设备，rsu设备可以包括：

rsu室外收发单元，用于与obu进行数据交易扣费；

rsu室内控制单元，用于对数据交易进行支付加密，以上所述控制模块，dsrc收发模块，dsrc天线、和nb-iot模块都设置在所述rsu室外收发单元中。

rsu室内控制单元可以包括电源部分；mcu单元，采用lunix操作系统；psam单元，用于支付加密；422传输单元，用于与rsu室外收发单元进行数据传输交互；rj45100m网口，用于同pc联网；交易串口，rs232串口；液晶接口，用于显示信息；tf卡座，用于外扩存储设备；rs232调试串口，用于设备调试；外挂ddr3ram与nandflash，作为内存，存储数据；

rsu室外收发单元可以包括5.8ghzdsrc收发模块，用于同车载单元obu进行数据交易扣费，需外接5.8ghzdsrc微带收发天线，由主控fpga通过spi控制；nb-iot模块，用于同nb-iot移动基站进行通信，上传和接收数据，需外接nb-iot天线；422通讯芯片与控制接口，用来同室内控制单元进行数据交互通信。

本实施例将rsu设备上的待上传数据进行集中获取，利用nb-iot模块400将待上传数据进行编解码放大操作生成电信号。nb-iot天线500将电信号转化为电磁波并发送至nb-iot移动基站。nb-iot移动基站具有覆盖区域广、灵敏度高、数据传输更加稳定的特性，因此nb-iot移动基站可以对应较大区域内多个nb-iot天线，即可以将多个rsu设备的待上传数据进行集中处理。本实施例能够自动上传rsu设备信息并对rsu设备信息进行集中的监控。

下面为本申请所提供的另一种实施例智能无线网rsu设备；在本实施例中对dsrc收发模块与nb-iot模块的工作机制进行了进一步的解释，其他模块与上一实施例基本一致，可以相互参见，此处不再赘述。

由于dsrc收发模块与nb-iot模块在共同工作时可能会产生相互干扰的现象，即引起邻频辐射和带外杂散辐射，可能会对发射的调制数据进行叠加干扰，也可能对接收通道进行阻塞。因此，可以通过控制模块设置rsu设备的nb-iot模块仅在每天的预设时间内进行以上待上传数据的上传，例如将该预设时间设置为夜晚1点至2点之间进行数据上传，这段时间内dsrc收发模块工作并不频繁，受到的影响较小。

为进一步避免相互干扰，在本实施例中，预设时间内，dsrc收发模块与nb-iot模块独立分时工作，并且dsrc收发模块优先于nb-iot模块进行工作。可以理解的是，由于dsrc收发模块是etc车道交易中不可缺少的模块，而nb-iot模块进行数据解编码、放大的操作属于对rsu信息的监控，因此dsrc收发模块的工作优先级是高于nb-iot模块的，即当dsrc收发模块与nb-iot模块在同一时刻均有进行工作的需要时，dsrc收发模块优先于nb-iot模块进行工作，nb-iot模块需等待dsrc收发模块停止工作后才能进行工作。

其中，请参见图2，图2为dsrc收发模块与nb-iot模块分时工作流程图。控制模块判断是否在数据上传的预设时间，如果不在数据上传的预设时间则无需进行下一步的判断，如果在数据上传的预设数据时间，则继续判断dsrc收发模块是否工作，如果在工作，则可等待dsrc收发模块工作完毕，如果不工作，则启动nb-iot模块进行所述待上传数据的传输及指令接收。

当然，还可以包括在预设时间内，dsrc收发模块与nb-iot模块独立并行工作的情况。

进一步的，判断dsrc收发模块是否工作的具体方式可以为：判断是否收到收费车道上的地感触发信号。当然还可采用其他方式判断dsrc收发模块是否工作，例如由控制模块主动或者被动监控dsrc收发模块的工作状态。

进一步的，所述控制模块还可以用于nb-iot模块关闭后，进行时间标记。

时间标记可用于后续的信息查阅和监控，做时间标记还可给后续的nb-iot模块进行数据上传提供一个开始上传的时间点，数据开始上传的时间点可分为：(1)nb-iot模块开始工作前的时间；(2)nb-iot模块结束工作的时间，例如：nb-iot模块在夜晚1点至2点工作，如果上一次nb-iot模块上传的数据为nb-iot模块开始工作前的数据，则此次nb-iot模块上传数据的开始时间为nb-iot模块开始工作的时间(1点)；如果上一次nb-iot模块上传的数据为nb-iot模块结束工作的时间，则此次nb-iot模块上传数据的开始时间为nb-iot模块结束工作的时间(2点)。

进一步的，所述控制模块可包括：

交易汇总子模块，用于获取所述rsu设备的所述交易信息；其中，所述交易信息包括交易流水、交易成功率、交易失败原因和/或交易失败次数；

特征提取子模块，用于获取所述rsu设备的所述特征信息；其中，所述特征信息包括obu特征信息、频偏、调制度、占空比、幅度值、交易时间、重发次数和/或定位坐标中的一种或几种；

硬件检测子模块，用于获取所述rsu设备的所述硬件信息；其中，所述硬件信息包括设备硬件特征、软硬件版本号、发射功率检测、设备温度、485光纤连接状态和/或发射模块失锁告警信息。

本申请还提供了一种智能无线网rsu设备监控系统，包括上述实施例中任一种所述的智能无线网rsu设备，与所述智能无线网rsu设备通信的nb-iot移动基站，互联网后台，以及第三方平台。

本申请还提供了一种用于智能无线网rsu设备监控系统的nb-iot移动基站，包括数据传输模块，用于接收上述实施例中所述nb-iot天线发送的电磁波，并将其发送给第三方平台进行分析处理。请参见图3，图3为rsu设备监控系统结构示意图。通过将各个rsu设备与nb-iot移动基站建立连接，nb-iot移动基站通过互联网后台与第三方平台进行连接，实现了大范围的rsu组网与监控。

请参见图4，图4为本申请实施例所提供的一种智能无线网rsu设备的控制方法的流程图；

具体步骤可以包括：

s101：获取所述rsu设备的待上传数据；其中，所述待上传数据包括交易信息、特征信息和/或硬件信息；

s102：对待上传数据进行编解码放大，得到所述待上传数据对应的电信号；

s103：将所述电信号转换为电磁波，并将所述电磁波发送至对应nb-iot移动基站，以便在第三方平台对所述rsu设备的数据进行分析处理。

以上步骤中，dsrc收发模块与nb-iot模块的工作机制可采用以上所述的具有预设时间或者分时工作的方式。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请还提供了一种etc装置，可以包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时，可以实现上述实施例所提供的步骤。当然所述火电设备诊断装置还可以包括各种网络接口，电源等组件。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。