复杂的混合协议, 将808协议指令和报警文件数据流混合在一起, 给开发者造成了不小的麻烦, 有点烧脑. 同时由于其本身业务的复杂度, 使得开发人员必须要有一定的开发经验, 结合比较好的设计模式才能构建出来性能良好的网

关. 一般需要几个版本的迭代, 必须要在实际的大规模车辆接入, 运营一段时间积累足够多的设备经验, 才能逐步的成熟稳定下来. 没有一定规模的设备接入, 就能做出高性能的网关是不可能的事情.单纯的采用SpringBoot + Netty,

只是一个基础, 后面的代码我们仍然要有扎实良好的设计功底,才能做出一个优秀的主动安全平台. 如需购买苏标或粤标主动安全平台源码,请联系2379423771@qq.com

        作为开发者我们必须要解决一下五个设计挑战:

        1) 高性能的主动安全协议通信网关通信框架设计

        2) 苏标主动安全协议和粤标主动安全协议的兼容性设计;

        3) 大数据量高并发存储设计;

        4) 及时的报警推送和处理;

 1.高性能的主动安全协议通信网关通信框架设计

        Netty框架当然是首选, 这个不用多言, 作为基础框架, 我们一般用SpringBoot2整合Netty4框架, 先为我们的平台打下一个坚实的基础.

       基于Netty4进行协议解析, 我们必须要清楚设备与服务器之间的通信协议, 及通信数据格式. 一个粤标设备一次报警, 可能与平台直接建立三个连接, 一个是指令连接, 两个是数据传输的连接.如下图所示:

2.  苏标主动安全协议和粤标主动安全协议的兼容性设计;

        兼容性设计主要是对于接入设备的报文,由程序自动识别出协议的版本. 并以此来决定后续的报文数据解析和指令下发, 如果是粤标的设备,下发的指令亦应是粤标协议格式. 实际上苏标是采用jt/t 808-2013协议, 粤标是采用jt/t 808-2019协议, 所以就是要区分是2013版本还是2019版本.     

3.大数据量高并发存储设计

        粤标主动安全报警文件上传,本质上就是多个设备同时并发连续上传多个文件,对磁盘的IO操作非常的频繁.磁盘存储的成本也非常的昂贵.在阿里云上面扩容一个100G的硬盘每月的成本需要千元.而这对于海量的主动安全报警文件来说都不够塞牙缝.

        一次报警如果平均是4个文件,1M大小,则如果在线有1000台车, 则每天平均报警一次, 将会上传1G的文件. 如果每个车平均上报10次, 则每日有10G的存储需求. 如果有1万台车, 就自己算去吧.

        而目前的主动安全设备厂商来说芯片算法很多并不掌握, 报警的准确性和误报率非常的高. 如车道偏离报警, 车距过近报警等, 这些误报的报警文件,基本上都是垃圾数据, 却会占用服务器大量的带宽资源和存储成本.

对于平台不存也不行, 万一里面真有一次车辆碰撞事故呢? 为了节省存储成本, 采用云厂商提供的云存储服务, 阿里云,腾讯云,华为云的OSS云存储费用相对较低, 但是存储容量也不能一直增长, 如果一直增长,阿里云也不是活菩萨, 也会有很多收费陷阱. 最好30天的生命周期, 过期数据自动销毁,或者归档.

        所以在设计的时候,要提供和支持本地存储,本地访问,OSS存储和OSS服务.

4.报警消息的及时推送和报警数据的及时展现.

       这里用到及时, 是因为一次主动安全的报警, 我们需要等待所有的报警附件全部上传完毕后, 进行报警消息的推送. 做不到实时的推送, 只能在前端能够及时的展现出来, 这就要求我们不能等待数据存储完毕才进行消息推送, 我们在数据接收完毕后进行消息推送. 这就用到redis框架. 接收到数据后,及时的放入redis当中. 前端展现的时候, 从redis中获取, 而不从存储服务中获取.

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苏标主动安全智能防控系统是根据苏标主动安全协议开发的一个主动安全平台, GPS位置监控系统、视频监控系统、主动安全报警和司机考核系统，其核心的主动安全功能包括了ADAS：高级驾驶辅助系统、DSM：驾驶员状态监测系统、TPMS：轮胎气压监测系统、BSD：盲点监测系统..

依赖的苏标协议栈包括:

1) 部标808协议是设备与平台通信的协议基础;

2) 部标1078视频协议在部标808基础之上扩展视频指令和视频传输协议, 成为一个部标视频通信协议,它包含并依赖808协议;

3) 苏标主动安全协议包含808和1078, 在两者基础之上继续增加主动安全相关的指令和数据传输协议, 成为一个完整的苏标协议.

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2.对应的平台

1) 部标GPS平台 

基于部标808协议标准开发,只能显示车辆状态和位置信息,核心数据是车辆位置\速度\里程\附加数据

2) 视频平台

  基于部标808协议和1078协议标准开发,在GPS平台之上,扩充视频监控功能.将位置和视频集成在一起.

  核心数据: 车辆位置\视频\速度\里程

3) 主动安全平台

  基于部标808协议\1078协议标准和苏标主动安全标准开发,在视频平台之上, 继续扩充主动安全报警功能。

  核心数据：车辆位置\主动安全证据\实时视频

所以一个完整的主动安全平台应该是一个三合一的平台, 涵盖了GPS\视频\主动安全三大子系统功能, 是一个逻辑复杂功能密集的平台. 对于开发团队而言, 如果没有任何基础, 去开发一个主动安全平台,基本上是一个高风险的开发之路.

三个子系统集成在一个平台上面, 子系统之间的互联互通, 数据的互联互通主要有:

1) 静态信息的共享, 如数据字典, 车辆,司机,部门基础信息;

2) 动态数据传递或共享,如报警信息, 主动安全附件信息等;

通过Redis 可以构建一个分布式的缓存架构, 由web平台负责维护和管理基础信息, 其他子系统通过引入Redis客户端, 调取分布式缓存中的基础信息.

Reids不仅可以解决静态信息的缓存, 也可以接动态信息的缓存, 比如可以设置动态数据的存活时间, 来解决共享, 并减少随时间增长, 数据压力过大的问题. 例如报警详细数据,在产生后, 可能会在一天内会前端页面报警处理的时候, 被弹出展现, 这时候就可以设置热数据的存活时间, 过了时间阈值, 就移除, 只保留数据库的数据即可.

三个子系统和web平台之间交互最频繁的主要是实时数据和报警信息, 为了提高性能, 减轻web平台对数据库的查询压力, 实时数据的传递, 都通过RabbitMQ消息中间件, 利于消息中间件高性能的消息吞吐能力, 不仅对平台各个子系统解构, 解耦, 避免互相依赖, 分布式扩展能力, 也提高了实时性能.

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苏标是江苏省交通厅发布的道路运输车辆主动安全智能防控系统的平台技术规范，现有的设备厂商如海康、经纬视觉、锐明，有为等厂商已经支持，都已经接入我的平台运营。苏标平台，依赖于具有主动安全终端设备，一般是通过加装特制摄像头或者雷达等外设来达到主动安全功能的。目前运营的效果来看，由于径卫视觉的设备比较麻烦，直接用的是博实结的部标视频1078模块，再加上自己模块，售后就经常需要博实结的人参与，两家一块找问题，维护起来就不是那么容易。

下图是海康威视的苏标主动安全终端设备的配置。

苏标平台架构设计参见文章:基于Redis + RabbitMQ的苏标主动安全平台架构设计

沪标主动安全平台系统架构和功能列表

Netty4 + SpringBoot2 + RabbitMq + Redis + AliOSS 构建高性能粤标主动安全平台

主动安全协议-广东标准(粤标)和江苏标准(苏标)的区别及平台开发

如需增加GB28181的视频转发功能, 可以参阅文章

GB28181协议和JT1078视频服务器的区别和集成

苏标的主动性，在于通过视频算法分析，主动判断出司机驾驶行为是否违反驾驶行为规范，并触发报警，如前向碰撞报警、车道偏离报警、车距过近报警、疲劳驾驶报警、分神驾驶报警、接打电话报警、抽烟报警、驾驶员异常报警、胎压异常报警等。在发生报警的时候，可以上传违章证据到服务器平台，如视频，图片和记录仪数据等。

可以看到苏标平台，增加了大量的报警，每个报警还继续细分为一级和二级报警。企业安全监控平台应实现对车辆主动安全报警信息的实时处理，终端根据车速与报警参数将报警分为一级报警和二级报警，具体分级策略参见终端技术规范，平台接收到报警时应区分报警级别进行处理，具体措施如下：

a)  平台接收到一级报警时，应当记录报警信息并存档；

b)  如车辆在单位时间内上报一级报警达到一定数量，平台应产生一条驾驶员分神驾驶的二级报警。

c)  平台接收到二级报警时，应记录报警信息并存档，同时应以声音或图像的方式提醒监控人员。

与常规报警不同的是，苏标Adas报警在产生等级较高的报警的时候，会在终端产生报警时主动记录前后几秒钟的视频录像文件，拍照和行车数据文件，上传给平台后，又有体积较小，可以快速的传递给平台。一般在报警的时会产生7个附件，三个图片，三个通道的mp4录像文件，一个记录仪的二进制文件。苏标协议要通过附件指令，要求设备按照苏标的附件上传协议，上传附件到指定的服务器接收，所以必须要开发一个专用的苏标附件服务器，这个服务器的职责就是解析附件数据，附件协议的复杂性在于附件的高频上传，一次报警会产生N个文件列表，当车辆规模达到一定程度的时候，在同一秒，对于一个普通的万辆车规模的监控平台，将可能有几百辆车在同时报警并上传附件数据，特别是像车道偏离这样高频报警，对附件服务器的解析性能，存储性能都有极大的挑战。

 报警的时候，将会产生比GPS定位记录还有多的数据，一次报警，将会产生至少一个报警记录，四到7个附件记录。

附件上传完毕后的消息推送，可以采用ActiveMQ, 或RabbitMQ的消息队列，将附件数据和报警信息糅合成一个苏标报警消息快速的传递给前端展示。所以苏标报警信息的展示的信息量是很丰富的，有文字，图片和视频同时展示给用户。如需购买平台源码, 请联系2379423771@qq.com

        苏标设备产生的数据、报警关联的报警附件等也需要通过809协议上传到运管平台上面去，为此苏标也对809协议进行了扩展，增加多个指令，以支持企业平台上传报警文件和报警消息。

        所以一个主动安全平台，本身是一个三合一的平台，包含了GPS、视频和主动安全三大功能体系以及相互联动衍生的功能，所以架构也更加复杂，在后端服务器模块，需要构建同时  兼容部标808协议指令、视频1078指令和苏标协议指令的网关服务器、部标1078视频服务器和苏标Adas服务器等多个子系统。苏标在部标1077视频平台基础之上，又额外提了对于主动安全、驾驶员考核与分析的新的功能要求。

       由于苏标协议已经运行一年多, 从设备厂商到平台软件开发者对于苏标的支持力度都很大, 苏标协议标准实际上已经成为其他各省仿效的标准, 目前陕标和川标浙标都是直接拿来主义,  将苏标作为自己的标准使用,  设备厂商从开发成本的角度也不可能原因每个省都标新立异搞一个自己的标准, 目前全国各地基本上在主动安全上面, 都已经将苏标标准作为一个核心标准, 在第三方平台接入\设备接入\招投标方面, 都是以苏标文档中要求的功能标准和协议标准作为门槛准入的最低条件.

苏标主要的功能列表如下所示：        

1企业安全监控平台功能

1.1  基础功能

企业安全监管平台基本功能应满足JT/T 796 中第6章描述的所有功能。

1.2  扩展功能

1.2.1  用户管理

第5章5.2 用户管理中描述的功能。

1.2.2  报警类型

企业安全监控平台应支持接收由主动安全智能防控终端触发前向碰撞报警、车道偏离报警、车距过近报警、疲劳驾驶报警、分神驾驶报警、接打电话报警、抽烟报警、驾驶员异常报警、胎压异常报警等。

报警信息实时监控及处理

a)  平台接收到一级报警时，应当记录报警信息并存档；

b)  如车辆在单位时间内上报一级报警达到一定数量，平台应产生一条驾驶员分神驾驶的二级报警。

c)  平台接收到二级报警时，应记录报警信息并存档，同时应以声音或图像的方式提醒监控人员。

企业安全监控平台应能够存储平台内车辆的主动安全智能防控相关信息，报警信息包含报警类型，报警等级，报警开始时间，报警结束时间，报警时车速，经纬度，高程。

1.2.4  报警查询

a)  支持按驾驶员查询报警信息。

b)  支持按车辆牌照查询报警信息。

c)  支持按照报警类型、报警等级查询报警信息。

d)  支持按时间段查询报警信息。

e)  支持对所查询报警信息相关音视频、照片证据的回放及导出。

f)  支持查询信息报表生成功能，生成包含查询时间段、查询发起方身份、详细报警信息等在内的查询报表，并应支持报表的导出功能。

1.2.5  报警信息统计与分析

a)  支持对企业报警类型进行统计分析，可直观展现各种类型报警变化趋势和相对比例。

b)  支持对企业内驾驶员关联报警进行分析，可形成驾驶员驾驶行为统计报表。

c)  支持对企业内车辆关联报警进行分析，行成车辆报警统计分析图。

1.2.6  驾驶员档案管理

企业安全监控平台应当设立驾驶员档案库。支持将驾驶员信息录入驾驶员档案库的功能。驾驶员档案库信息应包含驾驶员个人信息、驾照信息、正面照等相关信息。

驾驶员分析

企业安全监控平台应支持根据驾驶员相关驾驶行为数据、百公里报警数据对驾驶员驾驶行为进行综合分析及评价的功能，平台应能够按照相应指标对驾驶员驾驶行为进行周期性评分，评分结果应能保存到驾驶员档案库中，平台用户可按照不同标准对驾驶员评分进行排序、筛选操作。

1.2.8  车辆终端信息管理

企业安全监控平台应当支持对主动安全智能防控终端安装信息的管理。所有入网车辆所安装的主动安全智能防控终端品牌及型号应当在企业安全监控平台中详细记录。平台应支持按照车牌号、所安装主动安全智能防控终端的品牌型号等条件查询相关车辆信息，且支持对于车辆安装信息的更新、修改及删除。

1.2.9  接收信息与展示

企业安全监控平台应具备接收政府监管平台下发的信息，并能够提示企业管理人员。

1.2.10  终端在线升级

企业安全监控平台应支持对车载终端的在线升级推送功能，当有车载终端软件升级包时，平台向终端发起在线升级指令，终端根据平台提供的升级包下载地址获取升级包进行自动升级，并在升级成功后向平台发送升级成功指令，平台同时记录升级后的终端软件版本信息。

平台支持在线升级策略管理，包含单位批次数量、定时升级任务以及选定设备手动升级等功能。

1.2.11  驾驶员身份识别功能

企业安全监控平台应支持人脸识别功能，当车载终端发送驾驶员身份识别指令时，平台应根据指令上报的驾驶员IC卡号以及驾驶员照片进行比对，当驾驶员IC卡与驾驶员不对应时，则平台记录一条驾驶员身份不匹配的报警信息，同时提醒企业监控人员进行处理。

当上报的驾驶员照片信息无法识别，则平台提醒企业监控人员进行人工核对。

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