CN108243244A - 车载通信系统以及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车载通信系统以及其控制方法。车载通信系统具备车载通信机和多个车载设备。多个车载设备中的每一个车载设备具有:通信机控制部,构成为控制车载通信机与服务器之间的数据通信;以及优先级设定部,构成为对于多个车载设备设定关于车载通信机的控制的优先级。多个车载设备中的每一个车载设备在执行与服务器的数据通信时,当在多个车载设备中有被设定了比自身高的优先级的车载设备时,对于该被设定了高优先级的车载设备发送通信数据,通过该被设定了高优先级的车载设备和车载通信机进行与服务器的数据通信。
Description
技术领域
本发明涉及通过车载通信机将来自多个车载设备的通信数据发送至车辆外部的车载通信系统以及其控制方法。
背景技术
例如美国专利第7319848号公报所记载的车载通信系统具备与车辆的多个功能分别对应的多个子系统,该多个子系统经由共用的通信总线相互连接。车载通信系统具备具有通信功能的通信用子系统,通信用子系统将来自其他子系统的通信数据发送至车辆外部的服务器。此时,通信用子系统将例如车辆的制造商、型号、制造年度等唯一识别车辆的车辆识别号码(VIN)与通信数据建立关联,并将与车辆识别号码建立了关联的通信数据发送至服务器。由此,服务器能够根据与通信数据建立了关联的车辆识别号码,不管通信数据的种类如何,都按成为发送源的每个车辆区别管理这些通信数据。
在上述系统中,基于规定通信总线上的通信数据的收发的通信协议,进行从多个子系统向通信用子系统同时发送通信数据时的调停。然而,在这样的通信总线的通信速度有限制时,导致通信用子系统的通信速度也一并降低。
发明内容
本发明的目的在于,提供能够使从车载通信机发送多个车载设备的通信数据时的通信速度提高的车载通信系统以及其控制方法。
实现上述目的的车载通信系统构成为与车辆外部的服务器进行数据通信,具备:车载通信机;构成为通过上述车载通信机与上述服务器进行数据通信的多个车载设备;第一通信线路,将上述多个车载设备中的每个车载设备和其他的一个车载设备独立于除此以外的设备地连接;以及至少一个第二通信线路,将上述多个车载设备中的一个车载设备和上述车载通信机独立于除此以外的设备地连接,上述多个车载设备中的每一个车载设备具有:通信机控制部,构成为控制上述车载通信机与上述服务器之间的数据通信;以及优先级设定部,构成为对于上述多个车载设备设定关于上述车载通信机的控制的优先级,上述多个车载设备包括:经由上述第一通信线路以及第二通信线路和其他的至少一个车载设备与上述车载通信机连接的至少一个第一车载设备、和不经由其他的车载设备而通过上述第二通信线路与上述车载通信机连接的至少一个第二车载设备,上述多个车载设备中的每一个车载设备构成为:在执行与上述服务器的数据通信时,当在上述多个车载设备中有被设定了比自身高的优先级的车载设备时,对于该被设定了高优先级的车载设备发送通信数据,通过该被设定了高优先级的车载设备和上述车载通信机进行与上述服务器的数据通信。
在实现上述目的的车载通信系统的控制方法中,上述车载通信系统构成为与车辆外部的服务器进行数据通信,具备:车载通信机;构成为通过上述车载通信机与上述服务器进行数据通信的多个车载设备;第一通信线路,将上述多个车载设备中的每一个车载设备和其他的一个车载设备独立于除此以外的设备地连接;以及至少一个第二通信线路,将上述多个车载设备中的一个车载设备和上述车载通信机独立于除此以外的设备地连接,上述多个车载设备包括经由上述第一通信线路以及第二通信线路和其他的至少一个车载设备与上述车载通信机连接的至少一个第一车载设备、和不经由其他的车载设备而通过上述第二通信线路与上述车载通信机连接的至少一个第二车载设备,上述控制方法使上述多个车载设备中的每一个车载设备进行:对于上述多个车载设备设定关于上述车载通信机的控制的优先级;以及在执行与上述服务器的数据通信时,当在上述多个车载设备中有被设定了比自身高的优先级的车载设备时,对于该被设定了高优先级的车载设备发送通信数据,通过该被设定了高优先级的车载设备和上述车载通信机进行与上述服务器的数据通信。
实现上述目的的车载通信系统构成为与车辆外部的服务器进行数据通信,具备:车载通信机;构成为通过上述车载通信机与上述服务器进行数据通信的多个车载设备;第一通信线路,将上述多个车载设备中的每一个车载设备和其他的一个车载设备独立于除此以外的设备地连接;以及至少一个第二通信线路,将上述多个车载设备中的一个车载设备和上述车载通信机独立于除此以外的设备地连接,上述多个车载设备包括经由上述第一通信线路以及第二通信线路和其他的至少一个车载设备与上述车载通信机连接的至少一个第一车载设备、和不经由其他的车载设备而通过上述第二通信线路与上述车载通信机连接的至少一个第二车载设备,上述多个车载设备中的每一个车载设备具有电路,该电路构成为:对于上述多个车载设备设定关于上述车载通信机的控制的优先级;以及在执行与上述服务器的数据通信时,当在上述多个车载设备中有被设定了比自身高的优先级的车载设备时,对于该被设定了高优先级的车载设备发送通信数据,通过该被设定了高优先级的车载设备和上述车载通信机进行与上述服务器的数据通信。
附图说明
图1是表示车载通信系统的一个实施方式的概略结构的框图。
图2是表示优先级表的设定内容的一个例子的示意图。
图3是表示图1的车载通信系统通过车载通信机发送通信数据时的信息流的顺序图。
图4是表示图1的车载通信系统通过车载通信机发送通信数据时的信息流的顺序图。
图5是表示图1的车载通信系统通过车载通信机发送通信数据时的信息流的顺序图。
具体实施方式
以下,参照附图对车载通信系统的一个实施方式进行说明。
本实施方式的车载通信系统具备作为车载设备的多个ECU(电子控制装置)和车载通信机,ECU通过车载通信机与作为车辆外部的服务器的管理多个车辆的行驶信息的中心进行数据通信。ECU可构成为包括1)根据计算机程序(软件)进行动作的一个以上处理器、2)ASIC等一个以上专用硬件电路、或者3)它们的组合的电路(circuitry)。处理器包括CPU和RAM以及ROM等存储器,存储器储存有构成为使CPU执行处理的程序代码或者指令。存储器即计算机可读介质包括可由通用或者专用的计算机存取的所有可利用介质。
具体而言,如图1所示,第一ECU100以及第二ECU200具备例如CPU110、210(中央运算装置)、ROM120、220(只读存储器)、RAM130、230(随机存取存储器)、I/O部140、240(输入输出端口部)、以及通信控制器150、250,这些部件经由通信总线NW1、NW2相互连接。而且,第一ECU100的通信控制器150和第二ECU200的通信控制器250通过车辆网络(通信线路)NW3连接。另外,在车辆网络NW3上,除了上述的第一ECU100以及第二ECU200以外,还连接有第三ECU300。作为这些ECU100、200、300的一个例子,例如可举出控制发动机、制动装置、转向装置等的驱动系统的ECU、控制空调装置或显示车辆的各种状态的仪表等的主体(body)系统的ECU、控制进行从当前地到目的地的路线引导等的汽车导航系统等的信息系统的ECU。而且,各ECU100、200、300经由车辆网络NW3收发各种传感器数据、控制数据等通信数据。其中,在本实施方式中,车辆网络NW3根据由CAN(控制器局域网络)规定的通信协议进行通信数据的收发。
另外,第一ECU100、第二ECU200、以及第三ECU300经由车辆网络NW3与车载通信机400连接。即,包括第一、第二、以及第三ECU100、200、300的3个以上车载设备、以及车载通信机400通过车辆网络NW3相互连接。车载通信机400具备例如CPU410、ROM420、RAM430、I/O部440、通信控制器450、以及与车辆外部进行通信的外部接口460,这些部件经由通信总线NW4相互连接。
另外,在第一ECU100的I/O部140与第二ECU200的I/O部240之间,作为与上述的车辆网络NW3不同的通信路线,设置有将ECU100、200彼此与其他的设备分别独立地、即独立于其他的设备连接的专用的通信线路NW5。另外,同样在第二ECU200的I/O部240与车载通信机400的I/O部440之间,也作为与上述的车辆网络NW3不同的通信路线,设置有将第二ECU200和车载通信机400与其他的设备分别独立地、即独立于其他的设备连接的专用的通信线路NW6。作为这些通信线路NW5、NW6,能够使用例如USB通信线缆、PCI-E总线、串行连接线等。其中,连接ECU100、200彼此、或者第二ECU200和车载通信机400的专用的通信线路NW5、NW6的通信速度倾向于比将3个以上车载设备相互连接的车辆网络NW3的通信速度快。
鉴于此,在本实施方式中,第一ECU100以及第二ECU200通过通信线路NW5、NW6将自身所管理的通信数据发送至车载通信机400。而且,车载通信机400将从各ECU100、200转发来的通信数据通过外部接口460发送至车辆外部的中心500。
在车辆网络NW3通常相互地连接有3个以上车载设备。因此,即使多个ECU经由车辆网络NW3对于车载通信机400同时进行了发送通信数据的要求,这些要求的调停也根据通信协议进行。与此相对,在通信线路NW5、NW6分别一对一地连接有2个车载设备,一方的车载设备成为主体来进行2个车载设备彼此的数据通信。因此,在通信协议中没有预先假定多个ECU经由通信线路NW5、NW6对于车载通信机400同时进行发送通信数据的要求。
在本实施方式中,第一ECU100的CPU110以及第二ECU200的CPU210作为对通过车载通信机400的与车辆外部的中心500的数据通信进行控制的通信机控制部111、211发挥作用。第一ECU100的ROM120以及第二ECU200的ROM220分别包括作为设定了ECU100、200的优先级的优先级设定部发挥作用的优先级表121、221。在第一ECU100以及第二ECU200通过车载通信机400发送通信数据前,通信机控制部111、211参照优先级表121、221。例如,第一ECU100在第二ECU200的优先级比第一ECU100的优先级高时,对于第二ECU200发送通信数据,通过该第二ECU200和车载通信机400进行与中心500的数据通信。另外,例如,第二ECU200在第二ECU200的优先级比第一ECU100的优先级高时,对于车载通信机400发送通信数据,通过车载通信机400进行与中心500的数据通信。
图2示出在优先级表121、221设定的数据内容的一个例子。图2的优先级表121、221示出与第一ECU100连接的通信线路NW5的连接目的地仅是第二ECU200、与第二ECU200连接的通信线路NW5、NW6的连接目的地分别是第一ECU100以及车载通信机400。即,通信线路NW5连接第一ECU100和第二ECU200,通信线路NW6连接第二ECU200和车载通信机400,第一ECU100通过第二ECU200与车载通信机400间接地连接。与此相对,通信线路NW6连接第二ECU200和车载通信机400,第二ECU200不夹着其他的ECU地与车载通信机400直接连接。在本实施方式中,对于通过通信线路NW6与车载通信机400直接连接的第二ECU200设定了关于通信机控制的优先标志,在第二ECU200中设定了比第一ECU100相对高的优先级。
因此,第一ECU100对于优先级比自身相对高的第二ECU200发送通信数据,通过该第二ECU200和车载通信机400来进行与中心500的数据通信。另一方面,第二ECU200不向其他的ECU发送通信数据,而通过车载通信机400进行与中心500的数据通信。即,第一ECU100以及第二ECU200中的优先级相对高的第二ECU200不仅将自身所管理的通信数据经由通信线路NW6发送至车载通信机400,也将优先级相对低的第一ECU100所管理的通信数据经由通信线路NW6发送至车载通信机400。然后,车载通信机400通过外部接口460将这样从第二ECU200接收到的通信数据对于车辆外部的中心500发送。
接下来,对本实施方式的车载通信系统的动作,特别是从各ECU100、200、300通过车载通信机400向中心500发送通信数据时的动作进行说明。
如图3所示,在通信数据的发送源是第一ECU100时,第一ECU100首先参照优先级表121来决定优先级高的ECU、即优先使用车载通信机400的ECU。在本实施方式中,如图2所示,因为对于第一ECU100以及第二ECU200中的第二ECU200设定了相对高的优先级,所以第一ECU100将第二ECU200决定为优先使用车载通信机400的ECU。接下来,第一ECU100将自身所管理的通信数据经由通信线路NW5转发到第二ECU200。
接着,第二ECU200将从第一ECU100转发来的通信数据向中心500发送的要求经由通信线路NW6发送至车载通信机400。而且,车载通信机400根据来自第二ECU200的要求将从第一ECU100转发的通信数据发送至中心500。
另外,如图4所示,在通信数据的发送源是第二ECU200时,第二ECU200首先参照优先级表221来决定优先级高的ECU、即优先使用车载通信机400的ECU。如上述那样,在本实施方式中,因为对于第一ECU100以及第二ECU200中的第二ECU200设定了相对高的优先级,所以第二ECU200将第二ECU200决定为优先使用车载通信机400的ECU。
接着,第二ECU200将自身所管理的通信数据向中心500发送的要求经由通信线路NW6发送至车载通信机400。而且,车载通信机400根据来自第二ECU200的要求将从第二ECU200转发的通信数据发送至中心500。
另外,如图5所示,在发送通信数据的主体是第三ECU300时,第三ECU300首先通过车辆网络NW3将自身所管理的通信数据向中心500发送的要求发送至车载通信机400。
接着,车载通信机400在从第三ECU300通过车辆网络NW3接收到发送通信数据的要求时,对于通过通信线路NW6直接与车载通信机400连接的第二ECU200指示使使用了车载通信机400的通信数据的发送控制待机。由此,第二ECU200在是正使用车载通信机400发送自身所管理的通信数据、或者从第一ECU100转发的通信数据时,中断该通信数据的发送动作。另外,第二ECU200在是使用车载通信机400发送自身所管理的通信数据、或者从第一ECU100转发的通信数据之前时,不开始该通信数据的发送动作而待机。
然后,车载通信机400在从第三ECU300转发的通信数据向中心500的发送完成时,对第二ECU200指示将使用了车载通信机400的通信数据的发送控制的待机解除。由此,第二ECU200重新开始自身所管理的通信数据、或者来自第一ECU100的转发数据的通过车载通信机400进行的发送动作。
接下来,对本实施方式的车载通信系统的作用进行说明。
在搭载于车辆的ECU通过车载通信机发送通信数据时,数据的通信速度受到车辆网络NW3的通信速度的限制的情况较多。与此相对,将ECU100、200彼此与其他的设备分别独立地、即独立于其他的设备连接的专用的通信线路NW5、将第二ECU200和车载通信机400与其他的设备分别独立地、即独立于其他的设备连接的专用的通信线路NW6和上述的车辆网络NW3相比较,容易确保数据的通信速度。但是,与将3个以上ECU经由同一网络相互进行数据通信作为前提的车辆网络NW3不同,多个ECU经由专用的通信线路NW5、NW6对车载通信机400同时进行了发送通信数据的要求的情况下的调停顺序也存在在通信协议中没有规定的情况。
对于该点而言,在本实施方式中,当经由通信线路NW5、NW6直接或者间接与车载通信机400连接的多个ECU中的规定的ECU通过车载通信机400执行通信数据的发送时,首先参照优先级表121、221来确认ECU100、200的优先级。而且,规定的ECU在有优先级比自身相对高的ECU时,向该ECU发送通信数据,通过该ECU和车载通信机400进行与中心500的数据通信。由此,能够在经由通信线路NW5、NW6直接或者间接与车载通信机400连接的ECU彼此对控制车载通信机400的主体进行调停。因此,能够通过多个ECU经由通信线路NW5、NW6进行与车载通信机400的数据通信来加快通信速度,并且使用共用的车载通信机400来进行与中心500的数据通信。
另外,在本实施方式中,能够不取决于ECU相对于车载通信机400的网络构造,而参照优先级表121、221来决定在经由通信线路NW5、NW6直接或者间接与车载通信机400连接的ECU彼此中控制车载通信机400的主体。因此,在ECU相对于车载通信机400的网络构造不同的多个车型间,也能够实现ECU的构造的共用化。
特别是在本实施方式中,车载通信机400在从不经由通信线路NW5、NW6与车载通信机400连接的第三ECU300经由车辆网络NW3接收到发送通信数据的要求时,对于经由通信线路NW6直接与车载通信机400连接的第二ECU200指示使使用了车载通信机400的通信数据的发送控制待机。经由通信线路NW6直接与车载通信机400连接的第二ECU200相当于集中获取经由通信线路NW5、NW6直接或者间接与车载通信机400连接的多个ECU分别管理的通信数据并发送至车载通信机400的ECU。因此,即使从相互不同的通信路线亦即车辆网络NW3和通信线路NW5、NW6双方对于车载通信机400同时有发送通信数据的要求,也恰当地选择这些通信数据中的车载通信机400成为发送的对象的通信数据。即,不仅在经由通信线路NW5、NW6与车载通信机400连接的ECU100、200彼此,在第一ECU100、第二ECU200、以及第三ECU300间也能够进行与控制车载通信机400的主体有关的调停。
如以上说明那样,根据上述实施方式,能够得到以下所示的效果。
(1)在多个ECU100、200经由通信线路NW5、NW6与车载通信机400连接时,通过这些ECU100、200分别具有的通信机控制部111、211,对在这些ECU100、200间控制车载通信机400的主体进行调停。由此,这些ECU100、200能够通过经由通信线路NW5、NW6进行与车载通信机400的数据通信而加快通信速度,并且使用共用的车载通信机400进行与中心500的数据通信。另外,这样的控制车载通信机400的主体的调停不取决于ECU100、200相对于车载通信机400的网络构造。因此,在ECU100、200相对于车载通信机400的网络构造不同的多个车型间,也能够实现ECU100、200的构成的共用化。
(2)经由通信线路NW6直接与车载通信机400连接的第二ECU200将从第一ECU100发送来的通信数据经由通信线路NW6发送至车载通信机400。因此,与从集中获取通信数据的ECU经由其他的ECU向车载通信机400发送通信数据的构成相比较,来自这些ECU100、200的通信数据被高效地发送至车载通信机400。因此,能够进一步提高通过车载通信机400的与车辆外部的中心500的数据通信的通信速度。
(3)车载通信机400在从不经由通信线路NW5、NW6与车载通信机400连接的第三ECU300通过车辆网络NW3接收到向中心500发送通信数据的要求时,对于经由通信线路NW6直接与车载通信机400连接的第二ECU200指示通信机控制的待机。由此,不仅在经由通信线路NW5、NW6与车载通信机400连接的ECU100、200彼此,在第一ECU100、第二ECU200、以及第三ECU300之间也能够进行与控制车载通信机400的主体有关的调停。
此外,上述实施方式也能够以下面的方式实施。
·在上述实施方式中,根据各ECU100、200与经由通信线路NW5、NW6的车载通信机400的在网络上的距离,对于各ECU100、200设定关于车载通信机400的控制的优先级。但是,作为设定关于车载通信机400的控制的优先级时的判断基准,除了各ECU100、200与经由通信线路NW5、NW6的车载通信机400的在网络上的距离以外,也能够应用例如搭载于ECU的CPU的处理性能等其他的要素。该情况下,并不一定对于经由通信线路NW5、NW6直接或者间接与车载通信机400连接的多个ECU中的、经由通信线路NW6直接与车载通信机400连接的ECU设定相对高的优先级。因此,优选车载通信机400与上述的第一ECU100以及第二ECU200同样地具有对于ECU100、200设定了关于车载通信机400的控制的优先级的优先级表。根据该构成,车载通信机400在从不经由通信线路NW5、NW6连接的第三ECU300通过车辆网络NW3接收到向中心500发送通信数据的要求时,也能够参照自身所具有的优先级表,对于成为控制车载通信机400的主体的ECU指示通信机控制的待机。
·在上述实施方式中,车载通信机400在从不经由通信线路NW5、NW6与车载通信机400连接的第三ECU300通过车辆网络NW3接收到向中心500发送通信数据的要求时,对于经由通信线路NW6直接与车载通信机400连接的第二ECU200指示通信机控制的待机。也可以代替此,车载通信机400在从第三ECU300通过车辆网络NW3接收到向中心500发送通信数据的要求时,确认是否有从第二ECU200经由通信线路NW6发送通信数据的要求,仅在没有该要求时进行向中心500的通信数据的发送。即,车载通信机400可以在从ECU100、200与第三ECU300双方在同一时刻接收到发送通信数据的要求时,将从ECU100、200接收到的通信数据优先发送至中心500。
·在上述实施方式中,举出仅一个ECU200(通信线路NW6)与车载通信机400直接连接的构成为例进行了说明。但是,也可以是多个ECU(通信线路)与车载通信机400直接连接的构成。即使是该构成,若如上述那样,基于各ECU与经由通信线路的车载通信机400的在网络上的距离或者其他的判断基准,预先设定经由通信线路直接与车载通信机400连接的ECU的优先级,则也能够使用共用的车载通信机400进行经由通信线路的与中心500的数据通信。
·在上述实施方式中,举出多个ECU经由通信线路NW5、NW6与车载通信机400串联连接的构成为例进行了说明。但是,作为经由通信线路NW5、NW6的针对车载通信机400的ECU的网络构造,既可以是多个ECU通过多个通信线路与规定的ECU连接的并联连接,也可以是这些串联连接和并联连接组合的构造。即,即使在针对车载通信机400的ECU的网络构造不同的情况下,若对于这些ECU设定了关于车载通信机的控制的优先级,则能够使用共用的车载通信机400进行经由了通信线路的与中心500的数据通信。
Claims (4)
1.一种车载通信系统,构成为与车辆外部的服务器进行数据通信,其中,具备:
车载通信机;
构成为通过上述车载通信机与上述服务器进行数据通信的多个车载设备;
第一通信线路,将上述多个车载设备中的每一个车载设备和其他的一个车载设备独立于除此以外的设备地连接;以及
至少一个第二通信线路,将上述多个车载设备中的一个车载设备和上述车载通信机独立于除此以外的设备地连接,
上述多个车载设备中的每一个车载设备具有:
通信机控制部,构成为控制上述车载通信机与上述服务器之间的数据通信;以及
优先级设定部,构成为对于上述多个车载设备设定关于上述车载通信机的控制的优先级,
上述多个车载设备包括经由上述第一通信线路以及第二通信线路和其他的至少一个车载设备与上述车载通信机连接的至少一个第一车载设备、和不经由其他的车载设备而通过上述第二通信线路与上述车载通信机连接的至少一个第二车载设备,
上述多个车载设备中的每一个车载设备构成为在执行与上述服务器的数据通信时,当在上述多个车载设备中有被设定了比自身高的优先级的车载设备时,对于该被设定了高优先级的车载设备发送通信数据,通过该被设定了高优先级的车载设备和上述车载通信机进行与上述服务器的数据通信。
2.根据权利要求1所述的车载通信系统,其中,
上述多个车载设备中的每一个车载设备中的上述优先级设定部构成为对于上述第二车载设备设定比上述第一车载设备高的优先级。
3.根据权利要求1或者2所述的车载通信系统,其中,
还具备第三车载设备,该第三车载设备不通过上述第一通信线路以及第二通信线路与上述车载通信机连接,而通过上述第一通信线路以及第二通信线路以外的第三通信线路与上述车载通信机连接,
上述车载通信机构成为在从上述第三车载设备接收到向上述服务器发送通信数据的要求时,对于第一车载设备以及第二车载设备中的被设定了相对高的优先级的车载设备指示使上述车载通信机的控制待机,优先处理来自上述第三车载设备的通信数据的发送。
4.一种车载通信系统的控制方法,是构成为与车辆外部的服务器进行数据通信的车载通信系统的控制方法,其中,
上述车载通信系统具备:
车载通信机;
构成为通过上述车载通信机与上述服务器进行数据通信的多个车载设备;
第一通信线路,将上述多个车载设备中的每一个车载设备和其他的一个车载设备独立于除此以外的设备地连接;以及
至少一个第二通信线路,将上述多个车载设备中的一个车载设备和上述车载通信机独立于除此以外的设备地连接,
上述多个车载设备包括经由上述第一通信线路以及第二通信线路和其他的至少一个车载设备与上述车载通信机连接的至少一个第一车载设备、和不经由其他的车载设备而通过上述第二通信线路与上述车载通信机连接的至少一个第二车载设备,
上述控制方法使上述多个车载设备中的每一个车载设备进行:
对于上述多个车载设备设定关于上述车载通信机的控制的优先级;以及
在执行与上述服务器的数据通信时,当在上述多个车载设备中有被设定了比自身高的优先级的车载设备时,对于该被设定了高优先级的车载设备发送通信数据,通过该被设定了高优先级的车载设备和上述车载通信机进行与上述服务器的数据通信。
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