機(jī)車車載終端WLAN自動(dòng)連接系統(tǒng)研究

　　摘要：本文介紹了一種應(yīng)用在機(jī)車車載移動(dòng)終端上，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入特定WLAN環(huán)境后自動(dòng)連接WLAN的智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)由車載應(yīng)用端、數(shù)據(jù)傳輸通道、地面客戶端、地面服務(wù)端組成，通過無線傳輸通道，車載應(yīng)用端與地面服務(wù)端通信，實(shí)時(shí)更新維護(hù)WLAN環(huán)境配置信息，從而實(shí)現(xiàn)車載終端的WLAN自動(dòng)連接。

　　關(guān)鍵詞：移動(dòng)終端；WLAN；智能系統(tǒng)；通信；連接

　　1緒論

　　隨著WLAN通信技術(shù)的發(fā)展普及，WLAN環(huán)境下車載記錄文件自動(dòng)轉(zhuǎn)儲(chǔ)已經(jīng)在機(jī)務(wù)整備系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。我國幅員遼闊，機(jī)車在其交路范圍的所有整備場都可能需要進(jìn)行整備，而由于整備場歸屬不同機(jī)務(wù)段，WLAN建設(shè)中使用用戶名與密碼不盡相同，同時(shí)WLAN建設(shè)完成后，根據(jù)機(jī)務(wù)信息安全性要求，WLAN用戶名與密碼需要時(shí)常變更，因此提出一種機(jī)車車載終端WLAN自動(dòng)識(shí)別與連接系統(tǒng)對(duì)避免機(jī)車車載維護(hù)工作過度重復(fù)同時(shí)節(jié)約勞動(dòng)資源具有重大意義。

　　2系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

　　該系統(tǒng)由機(jī)車車載終端、數(shù)據(jù)傳輸通道、地面客戶端、地面服務(wù)器組成。地面客戶端部署在各機(jī)務(wù)段，地面服務(wù)器部署在鐵總公司信息中心，地面客戶端與地面服務(wù)器通過鐵路內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行UDP通信[1]，實(shí)現(xiàn)WLAN用戶名和密碼在地面服務(wù)器上的集合存儲(chǔ)。機(jī)車車載終端與地面服務(wù)器通過移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（3G/4G）進(jìn)行UDP通信，獲取所有整備場WLAN用戶名和密碼，并以列表形式維護(hù)在機(jī)車車載終端上，這樣不管機(jī)車運(yùn)行到哪里，只要搜索到的WLAN用戶名能在車載終端的WLAN名稱列表上匹配到，就能智能識(shí)別出整備場WLAN，并完成WLAN的自動(dòng)連接。

　　2.1WLAN用戶名與密碼地面集合存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)

　　地面客戶端與地面服務(wù)器通過UDP通信實(shí)現(xiàn)WLAN用戶名與密碼在地面的集合存儲(chǔ)，UDP數(shù)據(jù)交互流程如下：

　　1）整備場WLAN環(huán)境建設(shè)完成后，建設(shè)人員記錄WLAN的名稱和密碼，存入地面客戶端中；

　　2）地面客戶端通過鐵路內(nèi)網(wǎng)向地面服務(wù)器發(fā)送WLAN名稱和密碼注冊(cè)請(qǐng)求信息，注冊(cè)請(qǐng)求信息包含整備場所屬機(jī)務(wù)段名稱、整備場編碼等信息，以便地面服務(wù)器對(duì)所有整備場WLAN信息統(tǒng)一管理；

　　3）地面服務(wù)器接收到WLAN名稱和密碼注冊(cè)請(qǐng)求信息后，檢查該信息是否符合注冊(cè)要求，若符合則將該信息錄入地面WLAN信息數(shù)據(jù)表，然后向目標(biāo)WLAN客戶端返回注冊(cè)請(qǐng)求響應(yīng)信息，完成注冊(cè)，若不符合則對(duì)目標(biāo)WLAN客戶端返回拒絕注冊(cè)信息報(bào)文；

　　4）若WLAN客戶端接收到拒絕注冊(cè)信息報(bào)文，則修改相關(guān)注冊(cè)信息，重新發(fā)起注冊(cè)；

　　5）為實(shí)現(xiàn)地面WLAN信息的統(tǒng)一管理，地面服務(wù)器每更新一次WLAN信息數(shù)據(jù)表，需更新一次數(shù)據(jù)表版本號(hào)。

　　WLAN名稱與密碼注冊(cè)數(shù)據(jù)交互流程圖如下圖1所示：

　　2.2WLAN用戶名與密碼車載列表維護(hù)實(shí)現(xiàn)

　　地面WLAN名稱與密碼列表維護(hù)在機(jī)車車載終端是實(shí)現(xiàn)車載終端WLAN智能識(shí)別與連接的關(guān)鍵，本系統(tǒng)通過車載終端軟件WLAN名稱與密碼列表版本自檢功能來實(shí)現(xiàn)，步驟如下：

　　1）車載終端通過移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（3G/4G）周期性的向地面發(fā)送自檢信息，自檢信息中包含車載終端存儲(chǔ)的WLAN名稱與密碼列表版本號(hào)；

　　2）地面服務(wù)器接收到來自車載終端的自檢信息后，解析出車載終端的WLAN名稱與密碼列表版本號(hào)，與本地WLAN信息數(shù)據(jù)表版本號(hào)做對(duì)比，如果不一致則向車載終端發(fā)送WLAN名稱與密碼列表信息；

　　3）車載終端接收到最新WLAN名稱與密碼列表信息后，解析出所有WLAN名稱及其，將其存儲(chǔ)到本地，存儲(chǔ)完成后，更新WLAN名稱與密碼列表版本號(hào)。

　　3功能驗(yàn)證

　　該系統(tǒng)解決方案從2016年開始在中國機(jī)車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)（CMD系統(tǒng)）[2]中推廣應(yīng)用，完美解決了在不對(duì)車載設(shè)備進(jìn)行維護(hù)的前提下，實(shí)現(xiàn)機(jī)務(wù)段整備場WLAN環(huán)境不斷增加，WLAN用戶名與密碼頻繁修改的情況下，車載端仍能自動(dòng)連接WLAN的問題。該系統(tǒng)經(jīng)過近三年時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，證明了其可靠性與實(shí)用性。

　　4結(jié)論

　　該系統(tǒng)以軌道交通領(lǐng)域的WLAN應(yīng)用為解決對(duì)象，以無線通信技術(shù)為解決手段，實(shí)現(xiàn)了機(jī)車車載終端在WLAN環(huán)境不斷增多，WLAN用戶名與密碼頻繁修改的情況下，仍能自動(dòng)識(shí)別并連接WLAN的功能，避免了車載終端的頻繁改動(dòng)，減少了車載維護(hù)工作的工作量，節(jié)省了勞力物力。該系統(tǒng)方案成熟可靠，可以在其他車載設(shè)備領(lǐng)域如家用汽車、裝備運(yùn)載車等的WLAN連接上推廣應(yīng)用。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]羅軍舟,黎波濤,楊明,吳俊,黃健.TCP/IP協(xié)議及網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù).清華大學(xué)出版社.2004:50-230

　　[2]鐵總公司.中國機(jī)車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)（CMD系統(tǒng)）車載子系統(tǒng)暫行技術(shù)規(guī)范.2014，8.

　　作者熊昱凱

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