DB33 T 650-2016 车(船)载全球卫星导航定位系统终端与控制中心通信协议.pdf
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1、 ICS 33.060.30 M 35 DB33 浙江省 地 方 标 准 DB33/ T 650-2016 代替 DB33/T 650-2007 车 (船 )载 全球 卫星 导航 定位系统终端与控 制中心通信协议 Communication protocol between global navigation satellite and position system terminal for vehicle (ship) and monitoring center 2016 -01 - 04 发布 2016 - 02 - 04 实施 浙 江 省 质 量 技 术 监 督 局 发布 DB33/T
2、 650-2016 I 目 次 前言 . II 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 协议基础 . 2 6 通信连接 . 4 7 消息处理 . 4 8 协议分类 . 5 附录 A(规范性附录) 消息对照表 . 8 附录 B(规范性附录) 数据格式 . 13 DB33/T 650-2016 II 前 言 本标准依据 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 本标准代替 DB33/T 650-2007车 (船 )载全球卫星导航定位系统终端与 控 制中心通信协议 。与DB33/T 650-2007相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下: 规范
3、性引用文件 中 增加了 JT/T 808-2011 道路运输车辆卫星定位系统终端通讯协议及数据格式 、 JT/T 905.2 出租汽车服务管理信息系统第 2 部分:运营专用设备 等内容 (见第 2 章) ; 修改了术语与缩略语的部分内容 ( 见第 3 章、第 4 章 ) ; 定义了“协议基础”、“通信连接”和“消息处理”内容 ( 见第 5 章、第 6 章、第 7 章 ) ; 增加了“协议分类” 内容 ( 见 第 8 章 ) ; 增加了“消息对照表”内容 ( 见附录 A) ; 增加 了“数据格式”内容 ( 见 附录 B) 。 本标准由浙江省交通运输厅提出并归口。 本标准起草单位: 浙江省交通信息
4、中心、浙江科技学院、浙江大学 。 本标准主要起草人: 韩海航、葛晓锋、王总辉、范晓武、陈尚新、吕梦蛟、 郑祺、焦庆春 、何志 锋、任长兴、汤正刚 。 本 标准于 2007年首次发布,本次为第一次修订。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件发布机构不承担识别这些专利的责任。 DB33/T 650-2016 1 车 (船 )载全球卫星导航定位系统终端与控制中心通信协议 1 范围 本标准规定了全球卫星导航定位系统终端(以下简称“终端”)与控制中心(以下简称“中心”) 之 间信息交换的协议基础、通信连接、消息处理及协议分类等内容 。 本标准适用于采用全球卫星导航定位技术 和 公众移动通信网络传输
5、 技术 的 道路运输车辆、出租汽车、船舶等 交通工具上使用的 终端 和 中心 之间的 通信 。 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。凡是注日期的引用文件,仅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 2312 信息交换用汉字编码字符集 基本集 JT/T 794 道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求 JT/T 808-2011 道路运输车辆卫星定位系统终端通讯协议及数据格式 JT/T 905.2 出租汽车服务管理信息系统 第 2 部分:运营专用设备 交通运输部 2013第 21号 道路运输车辆卫星定位系统 北斗兼
6、容车载终端通讯协议技术规 范 GSM 03.40 GSM网络的短信服务规范 3 术语 和定义 JT/T 808-2011和 JT/T 905.2界定的及下列术语 和定义适用于本 文件 。 3.1 鉴权 authentication 终端 与 中心 建立连接后, 向中心发送消息以 验证身份 的过程 。 4 缩略语 下列缩略语适用于 本 文件 。 ACC:汽车 用带点火开关的转向锁的专用挡位( Accessory) BDS: 北斗卫星导航系统 (BeiDou Navigation Satellite System) CAN: 控制器局域网络 ( Controller Area Network) G
7、PS: 全球定位系统 (Global Positioning System) GSM: 全球移动通信系统( Global System for Mobile Communications) ISU: 智能服务终端 (Intelligent Service Unit) OBD: 车 (船) 载诊断系统 (On-Board Diagnostic) PDU: 协议数据单元 (Protocol Data Unit) DB33/T 650-2016 2 RSA: 一种非对称密码算法 (由 Ron Rivest、 Adi Shamirh和 Len Adleman开发 ) SMS: 短消息服务 (Short
8、 Message Service) TCP: 传输控制协议( Transfer Control Protocol) UDP: 用户数据包协议( User Datagram Protocol) 5 协议基础 5.1 通信方式 协议采用的通信方式应符合 JT/T 794中的相关规定,通信协议采 用 TCP或 UDP, 中心 作为服务器端,终端作为客户端。当数据通信链路异常时,终端可采用 SMS方式进行通信 。 5.2 数据类型 协议消息中的数据类型见表 1。 表 1 数据类型 数据类型 描述及要求 BYTE 无符号单字节整型 (字节, 8 位 ) WORD 无符号双字节整型 (字, 16 位 )
9、DWORD 无符号四字节整型 (双字, 32 位 ) BYTEn n 个 字节 BCDn 8421 码, n 个 字节 STRING GBK 编码,采用 0 终结符,若无数据,则 填充 一个 0 终结符 注 : GBK 编码是在 符合 GB 2312 规定基 础上 所 扩展 的 编码 。 5.3 传输规则 协议采用大端模式 (big-endian)的网络字节序来传递字和双字 ,传输 约定如下 : 字节 (BYTE):按照字节流的方式传输; 字 (WORD):先传递 第 8 15位 ,再传递 第 0 7位 ; 双字 (DWORD):先传递 第 24 31位, 然后 传递 第 16 23位, 再
10、传递 第 8 15位,最后传递 第 07位。 5.4 消息组成 5.4.1 消息结构 每条消息由标识位、消息头、消息体 、 校验码 和 标识位组成,如图 1所示 。 标识位 ( 1 个字节) 消息头 ( 12 或 16 个字节) 消息体 ( n 个字节) 校验码 ( 1 个字节) 标识位 ( 1 个字节) 图 1 消息结构 图 DB33/T 650-2016 3 5.4.2 标识 位 标识位 采用 0x7e表示, 用来标识一条消息的开始字节和结束字节。 若校验码、消息头以及消息体中出现 0x7e,则要进行转义处理,转义规则定义如下 : 0x7e 0x7d后紧跟一个 0x02; 0x7d 0x7
11、d后紧跟一个 0x01。 转义处理过程如下 : 发送消息时 :消息封装 计算并填充校验码 转义 ; 接收消息时 :转义还原 验证校验码 解析消息。 示例 : 发送内容为 0x30 0x7e 0x08 0x7d 0x55的数据包,则经过封装 后转义处理 结 果 如下 : 0x7e 0x30 0x7d 0x02 0x08 0x7d 0x01 0x55 0x7e。 5.4.3 消息 头 5.4.3.1 消息头内容详见表 2。 表 2 消息头内容 起始字节 字段 数据类型 描述及要求 0 消息 ID WORD 2 消息体属性 WORD 消息体属性格式结构图见图 2 4 终端手机号 BCD6 根据安装后
12、终端自身的手机号转换。手机号不足 12 位,则在前补充数字 0 10 消息流水号 WORD 按发送顺序从 0 开始循环累加 12 消息包封装项 如果消息体属性中相关标识位确定消息分包处理,则该项有内容 ,否则无该项 注: 出租汽车运营专用设备中的 ISU 与中心的基础通信协议中的消息头、消息体属性和 消息包封装项 的格式定义应符合JT/T 905.2 定义。 5.4.3.2 消息体属性格式结构如图 2 所示 。 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 保留 分包 数据加密方式 消息体长度 图 2 消息体属性格式结构图 数据加密方式 : 第 10 12位 为数
13、据加密标识位; 当此三位都为 0,表示消息体不加密; 当第 10位为 1,表示消息体经过 RSA算法加密; 其他保留。 分包 : DB33/T 650-2016 4 当消息体属性中第 13位为 1时表示消息体为长消息,进行分包发送处理,具体分包信息由消息包封装项决定;若第 13位为 0,则消息头中无消息包封装项字段。 5.4.3.3 消息包封装项内容见表 3。 表 3 消息包封装项内容 起始字节 字段 数据类型 描述及要求 0 消息总包数 WORD 该消息分包后的总包数 2 包序号 WORD 从 1 开始 5.4.4 消息体 消息体是消息类型是“ 消息 ID”所指定的、消息长度为“ 消息体属性
14、 ”中“消息体长度” 所指定 的消息内容, 其 数据格式 定义见 相关标准 的“数据格式”章节。 5.4.5 校验 码 从消息头开始 与 后一字节异或,直到 消息体的最后一个字节 ,形 成 校验码 。 6 通信连接 6.1 连接建立 终端与 中心 的数据连接采用 TCP或 UDP方式, 通信链路 连接后向 中心 发送终端消息进行鉴权 , 鉴权成功后 连接 建立 。 6.2 连接维持 连接建立后, 终端应周期性向 中心 发送终端心跳消息, 中心 收到后向终端发送 中心 通用应答消息,发送周期 在 终端参数 中 设 定。 6.3 连接断开 6.3.1 中心 或 终端可根据 TCP 协议主动断开连接
15、, 并 应主动判断 TCP 连接是否断开。 6.3.2 中心 判断 TCP 连接断开的方法: a)根据 TCP协议判断出终端主动断开; b)相同身份的终端建立新连接,表明原连接已断开; c)在一定的时间内未收到终端发出的消息,如 终端心跳。 6.3.3 终端判断 TCP 连接断开的方法: a)根据 TCP协议判断出中心主动断 开; b) 数据通信链路断开; c) 数据通信链路正常,达到重传次数后仍未收到应答 。 7 消息处理 DB33/T 650-2016 5 7.1 TCP 和 UDP 消息处理 7.1.1 中心 主发的消息 所有 中心 主发的消息均要求终端应答,应答分为通用应答和专门应答,
16、由各具体功能协议决定。发送方等待应答超时后,应对消息进行重发。应答超时时间和重传次数 通过中心 参数 设 定,每次重传后的应答超时时间和重传次数 通过中心 参数 设 定,每次重传后的应答超时时间的计算 公 式 如下 : TN+1=TN(N+1) (1) 式中: TN+1 每次重传后的应答超时时间; TN 前一次的应答超时时间; N 重传次数。 7.1.2 终端主发的消息 7.1.2.1 数据通信链路正常 数据通信链路正常时,所有终端主发的消息均要求 中心 应答,应答分为通用应答和专门应答,由各具体功能协议决定。终端等待应答超时后,应对消息进行重发。应答超时时间和重传次数 通过 终端参数设 定,
17、每次重传后的应答超时时间按 公 式 (1)进行计算。对于终端发送的关键报警消息,若达到重传次数后仍未收到应答,则应对其进行保存。以后在发送 其它消息前要先发送保存的关键报警消息。 7.1.2.2 数据通信 链路异常 数据通信链路异常时,终端应对需发送的位置信息汇报 的 消息进行保存。在数据通信链路恢复正常后,立即发送保存的消息。 7.2 SMS 消息处理 终端通信方式切换为 GSM网络的 SMS消息方式时,采用 PDU八位编码方式,对于长度超过 140字节的消息,应按照 GSM网络的短信服务规范 GSM 03.40进行分包处理。 SMS消息的应答、重传和保存机制同 7.1,但应答超时时间及重传
18、次数应按照 JT/T 808-2011表 10中参数 ID 0x0006及 0x0007的相关设定值处理 。 8 协议分类 8.1 道路运输车辆 协议 8.1.1 基础协议 按 JT/T 794标准定义的 道路运输车辆 终端与中心 的基础 通信 协议 应符合 JT/T 808-2011的要求 ,其它 车辆与船舶参照执行 ,包括 通用类, 终端管理类,位置、报警类,信息类,电话类,车辆控制类, 信息采集类, 多媒体类,通用数据传输类 ,加密类 等 协议 ,缺省采用 TCP通信方式 ,消息对照表 见附录 A.1。 8.1.2 扩充协议 8.1.2.1 车辆夜间行驶安全设置 实现车辆夜间行驶安全设置
19、,在设置终端参数消息( 0x8103)中增加夜间时间段定义、夜间行驶最高速度、夜间连续驾驶时间门限、夜间最少休息时间和 禁行时段等参数。数据格式见附录 B.1.1。 DB33/T 650-2016 6 8.1.2.2 车辆夜间行驶安全报警 实现车辆夜间行驶安全报警信息上传,在位置信息汇报消息( 0x0200)的位置信息附加信息项中增加夜间行驶安全报警状态位表,数据格式见附录 B.1.2。 8.1.2.3 车辆状态上报 实现终端向中心上报车辆状态,在位置信息汇报消息( 0x0200)的位置信息附加信息项中增加车辆综合状态位表,数据格式见附录 B.1.3。 8.2 出租汽车 协议 8.2.1 基础
20、协议 出租汽车运营专用设备中的 ISU与中心的 基础通信 协议应符合 JT/T 905.2的通信协议与数据格式要求,包括 ISU管理类、信 息类、电话类、车辆控制类、电召调度业务处理类、营运数据采集 类 、多媒体类和外设、通用数据传输类等协议, 缺省采用 TCP通信方式 ,消息对照表 见附录 A.2。 8.2.2 扩充协议 驾驶员收到抢答结果确认 : 中心根据调度算法确定抢答成功的驾驶员,并将乘客详细信息 通过 下发抢答结果消息 (0x8B01)发给抢答成功的 ISU, ISU收到后回复 ISU通用应答消息 (0x0001), ISU同时发送收到抢答结果的确认消息( 0x0B0F) 。当驾驶员
21、抢单未中标时,不需要发送该确认消息。消息对照表见附录 A.3,数据格式见附录 B.2.1。 8.3 船舶 协议 8.3.1 基础 协议 船载终端与中心的基础通信协议参照 JT/T 808的要求 执行 , 缺省采用 TCP通信方式 , 消息对照表见附录 A.1。 8.3.2 扩充协议 8.3.2.1 船舶位置信息采集 航行模式下, 实现终端向中心上报 船舶位置信息 ,在位置信息汇报消息( 0x0200)的位置信息附加信息项中增加转向率和船舶航行状态位表。数据格式见附录 B.3.1。 8.3.2.2 船舶遇险报警 船舶 遇险时,终端应按设定时间间隔持续向中心发送 上报 船舶位置信息 ,在位置信息汇
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