DB36 T 1078-2018 高速公路ETC蓝牙车载单元(B-OBU)技术规范.pdf
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1、ICS 43.040.01 P 80 DB36 江西省地方标准 DB 36/T 10782018 高速公路ETC蓝牙车载单元(B -OBU)技术 规范 Technical specification for bluetooth on board unit (B-OBU) of highway electronic toll collection 2018 - 11 - 28发布 2019 - 06 - 01实施 江西省市场监督管理局 发布 DB36/T 10782018 I 目 次 前言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 缩略语 . 1 5
2、总体要求 . 2 6 蓝牙通信模型和协议 . 2 7 通信初始化 . 3 8 蓝牙通信应用层数据帧 . 3 9 应用层数据传输协议规程 . 9 10 设备应用要求 . 10 11 支持互联网应用 . 12 附录A(规范性附录) 蓝牙应用UUID编码约定 . 13 附录B(规范性附录) TLV格式 . 14 附录C(资料性附录) 透传指令各通道TLV参数定义 . 16 附录D(资料性附录) 厂商指令TLV参数定义 . 18 DB36/T 10782018 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由江西省交通运输厅提出并归口。 本标准主要起草单位:江西省高速公路联
3、网管理中心、深圳成谷科技有限公司、广州华工信息软件 有限公司。 本标准主要起草人:余绪金、许俊、陈旻瑞、雷袁欧忆、吁亮、宋斐、詹鑫钢、雷茂锦、尧敏、徐 建斌、邓涛、万玲、魏强、李博阳、张宏彬、罗庆异。 DB36/T 10782018 1 高速公路ETC蓝牙车载单元(B-OBU)技术规范 1 范围 本标准规定了具备蓝牙模块的OBU的术语和定义、总体要求、蓝牙通信模型和协议、通信初始化、 蓝牙通信应用层数据帧、应用层数据传输协议规程、设备应用要求及支持互联网应用的要求。 本标准适用于公路电子不停车收费系统应用的具备蓝牙功能的OBU。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注
4、日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 20851.1 电子收费 专用短程通信 第1部分:物理层 GB/T 20851.2 电子收费 专用短程通信 第2部分:数据链路层 GB/T 20851.3 电子收费 专用短程通信 第3部分:应用层 GB/T 20851.4 电子收费 专用短程通信 第4部分:设备应用 GB/T 28421 电子收费 基于专用短程通信的电子收费交易 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 蓝牙低功耗 Bluetooth L ow Energy 一种支持设备短距离通信的无线电
5、技术,由蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group, 简称Bluetooth SIG)管理。当前包括经典蓝牙、高速蓝牙和蓝牙低功耗协议。本文件采用bluetooth low energy(简称BLE)模式。 3.2 APP Application 应用程序(APP为Applicat ion缩写),本文件中特指为智能移动终端的第三方应用程序。 4 缩略语 下列缩略语适用于本部分。 UUID:通用唯一识别码(Universally Unique Identifier) BLE:蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy) B-OBU:蓝牙车载单元(Bl
6、uetooth On-Board Unit) DB36/T 10782018 2 DSRC:专用短程通信(Dedicated Short Range Communication) ESAM:嵌入式安全访问模块(Embedded Secure Access Module) ETC:电子收费(Electronic Toll Collection) ICC:集成电路卡(Integrated Circuit Card) OBU:车载单元(On-Board Unit ) RSU:路侧单元(Road-Side Unit) 5 总体要求 蓝牙OBU的应用体系总体结构如图1所示。B-OBU应满足以下要求: a
7、) 应符合GB/T 20851系列标准规定的A类上下行链路的要求; b) 应支持蓝牙通信,蓝牙物理层基本参数应符合BLE的规定外,还应符合表1的规定; c) 通过蓝牙通信与移动终端或车载终端建立连接,实现各类增值业务应用; d) 当蓝牙接口和5.8G接口同时有数据收发时,应优先处理5.8G接口数据; e) 蓝牙连接应由移动终端APP发起。 B-OBU 移动终端 APP 蓝牙2.4GHz 电子不停车 收费系统 internet 互联网应用 图1 B-OBU支持的应用场景示意图 表1 蓝牙技术要求 指标名称 指标 广播间隔 1s 广播超时定时器 120s 通信链路存活定时器 120s 6 蓝牙通信
8、模型和协议 6.1 蓝牙通信模型 移动终端与B- OBU通过BLE蓝牙通信协议进行无线通信的通信模型见图2。通信模型分二层,第一层 为原生BLE标准协议栈,第二层应用层在BLE标准协议基础上,定义了通讯数据帧结构和应用数据类型, 对应用提供的数据按照应用层帧结构进行封帧、分包、组包、解析。本文件规定应用层协议及相关内容。 DB36/T 10782018 3 应用 应用层 BLE蓝牙协议栈 应用 应用层 BLE蓝牙协议栈 B-OBU 移动终端 图2 B-OBU与移动终端通信结构模型 6.2 蓝牙协议 B-OBU的蓝牙协议应符合下列规定: a) 应符合BLE蓝牙协议; b) 应支持Indicati
9、on数据传输方式(蓝牙应答传输方式)和Notification数据传输方式(蓝牙 无应答传输模式,由应用层保证数据发送成功),江西B-OBU采用的Indication数据传输方 式。 7 通信初始化 B-OBU与移动终端APP的通信初始化流程,应符合图3的规定。当B-OBU开启蓝牙功能后,需要初始化 通信会话,建立与移动终端APP之间的数据链路。B -OBU首先广播Service UUID、MAC地址等基本信息, APP扫描到符合要求的基本信息后,根据UUID自动建立通讯连接,Service UUID定义见附录A。 B-OBU移动终端APP 5.发送初始化设备指令 6.处理设备初始化指 令,初
10、始化B-OBU 7、初始化响应 8.链路初始化完成 2.广播B-OBU的Service UUID、MAC地址等 3、自动搜索设备、选择 Service UUID建立连接 4、设备初始化指令 1.开启蓝牙,广播 B-OBU基本信息 图3 B-OBU与移动终端APP的通信初始化流程 8 蓝牙通信应用层数据帧 8.1 帧结构 蓝牙通讯数据帧格式见表2,数据帧中数据域的说明见表3。 DB36/T 10782018 4 表2 数据帧格式 ST(1byte) CTL(1byte) LEN(1byte) DATA BCC(1byte) 表3 数据帧中数据域的说明 字段 描述 ST 帧头控制字,0 x33 C
11、TL 最高位bit:7表示分包开始标识,1为帧的开始包 其他位bit:06表示分包序列号,从N -1开始到0,最后一个包为0 LEN a 发送的数据长度 DATA b 发送的数据 BCC BCC校验,从CTL开始到DATA 注1:数据分包长度由各个厂商自定义(推荐值95),由设备在初始化指令应答中返回给APP。若帧数据域超过分 包长度,则需要分包,若不是最后一个分包,则数据长度必须为分包长度。 注2:DATA由 Type + Content组成,见8.3规定。每一条指令的Type固定,第一包的数据含有Type,其他分包没 有Type。 8.2 帧封装 应用层通过蓝牙进行交互时,应将应用数据帧封
12、装至蓝牙通讯数据帧的DATA域内。当应用数据帧长 度超过蓝牙通信数据帧一帧最大长度时,应采用分包发送;同时接收端应支持组包处理。 8.3 数据域结构 应用层数据包对应蓝牙通讯数据帧中的DATA域,其格式应符合表4规定。 表4 DATA域格式 Type(1byte) Content 注1:Type:应用数据类型,1字节,具体定义见8.4。 注2:Content:应用数据内容,具体定义见8.5。 注3:每一条指令的Type固定,若分包,第一帧的数据含有Type字段,其它帧无Type字段。 8.4 应用数据类型定义 8.4.1 APP发送到B-OBU的指令 APP发送到B-OBU的指令见表5的规定。
13、 表5 APP到B-OBU指令 数据类型 代码(Type) 功能说明 初始化指令 0 xC0 APP通知B-OBU进行初始化,B-OBU返回主控程序版本、分包长度、设备状态等 信息 升级指令 0 xC1 B-OBU主控程序升级 透传指令 0 xC2 对 B-OBE-SAM、卡片等操作,具体包含: B-OBU二发,B -OBU激活,B-OBU数据 查询,B -OBU延期,卡延期等业务操作。 DB36/T 10782018 5 表5 APP到B-OBU指令(续) 数据下发指令 0 xC3 APP下发数据到B-OBU 数据上报应答 0 xC4 数据上报应答。 厂商指令 0 xC5 厂商指令,如查询设
14、备信息等。 链路保持指令 0 xCC 通过该指令确保设备在指定时间内保持激活状态。 链路断开指令 0 xCD APP发送该指令断开蓝牙连接。 8.4.2 B-OBU返回给APP的响应 B-OBU返回APP的响应见表6的规定。 表6 APP到B-OBU指令 数据类型 代码(Type) 功能说明 初始化应答 0 xB0 应答B -OBU的版本信息,以及保留的文本状态等 升级应答 0 xB1 针对C1帧的应答,主要是应答B -OBU主控程序升级的状态。 透传应答 0 xB2 应答对B -OBE-SAM的操作结果 数据下发应答 0 xB3 数据下发应答。 数据上报指令 0 xB4 B-OBU上报数据到
15、APP。 厂商指令应答 0 xB5 厂商指令应答。 链路断开应答 0 xBD 对链路断开指令的应答 8.5 应用数据内容定义 8.5.1 初始化指令和响应 设备初始化指令与响应见表7和表8规定。 表7 初始化指令 位置 字节数 数据元 数据内容 0 1 Type 帧类型,取值0 x C0 表8 初始化应答 位置 字节数 数据元 数据内容 0 1 Type 帧类型,取值0 x B0 1 1 Status 返回状态 0 x00表示正常返回;其他表示错误,此时不存在下面的数据元,错误码:0 x01 电量不足;0 x02升级中断;0 x03设备故障。 2 1 PackageLen 分包长度 3 2 O
16、BUStatus OBU状态信息,应符合GB/T 20851.3相关规定。 4 27 ESAMInfo OBE-SAM系统信息文件前27字节 5 43 Version OBU软件版本信息,格式:Vx.y+空格+2位数字省份编号(江西是36)+空格+ 厂商编码空格厂商自定义信息(32字节文本,不足部分用空格代替) 8.5.2 升级指令 DB36/T 10782018 6 设备的升级指令和应答见表9和表10规定。 表9 升级指令 位置 字节数 数据元 数据内容 0 1 Type 帧类型,取值0 x C1 1 2 BlockNum 块号,065534 65535表示数据传输结束,后面不带内容和CRC
17、检验字段 2 512 BlockData 内容,不足一块长度的数据用0 xFF补足 3 2 CheckSum CRC校验和,生成多项式为X 16 +X 12 +X 5 +X 1 ,初始值0 xffff。 表10 升级应答 位置 字节数 数据元 数据内容 0 1 Type 帧类型,此处取值0 x B1 1 1 Status 0 x00表示接收成功;其他表示错误 0 x01校验错误 0 x02分包错误 0 x03无法升级 2 1 BlockNum 块号 8.5.3 透传指令 设备的透传指令和应答见表11和表12规定。 表11 透传指令 位置 字节数 数据元 数据内容 0 1 Type 帧类型,取值
18、0 x C2 1 1 DataType Bit03:通道类型 0:OBE(保留) 1:ICC 2:SAM 3:Display 4:Beeper 5:Printer(保留) 6:SerialInterface(保留) 7:ParallelInterface(保留) 8:SE Bit46:保留 Bit7:数据类型,0 -明文数据,1 -加密数据 2 2 Length 指令总长度(不超过384),为小端模式 3 N Content 指令数据(TLV格式,见附录B、附录C) DB36/T 10782018 7 表12 透传应答 位置 字节数 数据元 数据内容 0 1 Type 帧类型,此处取值0 xB
19、2 1 1 Status 0 x00表示正常返回;其他表示错误 2 1 DataType Bit03:通道类型 通道类型: 0:OBE(保留) 1:ICC 2:SAM 3:Display 4:Beeper 5:Printer(保留) 6:SerialInterface(保留) 7:ParallelInterface(保留) 8:SE Bit46:保留 Bit7:数据类型,0 -明文数据,1 -加密数据 3 2 Length 应答数据总长度(不超过384),为小端模式 4 N Content 应答数据(TLV格式,见附录B、附录C) 8.5.4 数据下发指令 设备的数据下发指令和应答见表13和表
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