CN109547543A - 车载以太网的分布式运行系统及运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种车载以太网的分布式运行系统及运行方法,所述运行系统包括:硬件层:以太网或其他高速总线的控制器和传输设备;协议层:基于分布式架构的通讯库,包括消息框架和协议栈;框架层:基于分布式架构的服务或多媒体框架;服务层:基于分布式架构实现的各类服务;应用层:基于各类服务的应用;安全层:为每一层提供安全的环境,本发明的优点在于:额外的加密机制保障安全的,可信赖的通信和业务流程;以客户为中心目标,具有自主性;在最终用户设备上,动态合并本地资源;快速创新和基于通用架构快速扩展;实时处理与物理信息系统控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车电子技术领域,尤其涉及一种基于车载以太网分布式系统架构的运行系统及运行方法。
背景技术
随着汽车工业的进步和发展,汽车厂商和用户已经渐渐不再满足于整车机械性能和乘坐舒适性的硬件系统的提升,慢慢开始将关注的目光转向汽车的智能化升级。理想的智能化汽车运行系统是希望集成环境感知、规划决定、多等级辅助驾驶功能以及智能化多媒体的娱乐系统等与一有机整体的综合系统,其将会集中运用计算机运算处理、现代传感系统、信息融合、通讯、人工智能及多种自动控制等多领域的多项高级技术的集合。
通过在现有技术的普通车辆的电子运行系统的基础上增加先进的传感器(雷达,摄像头)、控制器、执行器等附加机械装置,并通过车载传感系统和信息终端系统实现与人、车、路等智能信息的交互,也可以使现有的普通车辆也可以具备智能系统包括环境感知能力,能够自动分析车辆行驶的安全性能及安全状态,并使运行车辆可以按照人的意愿到达目的地,最终实现替代人工来操作的目标。
目前的现有技术对智能车辆的相关研究主要致力于提供汽车的安全性、舒适性、以及提供优良的人车交换界面。从目前现有技术发展的趋势及进展的方面来看,智能汽车的发展主要包括智能驾驶系统、生活服务系统、安全防护系统、位置服务系统及用车服务系统等。而现有技术的汽车制造商在整车的电子系统架构规格设计中,主要以集中式系统架构为主,而集中式系统架构需要一个相对很强大的主机伺服系统,因为所有的数据、运算、服务、处理任务等全部是在主机伺服系统上完成的。主机伺服系统连接多个终端,而所述的多个终端仅仅用来输入和输出,基本不具备任何数据处理能力。比如,车载娱乐系统实现中控,后座娱乐,仪表盘等多屏互动,目前的解决方式当然主要是采用集中式系统架构。主机伺服系统集成了:GPS定位模块,收音机模块,导航模块,多媒体模块,环视系统等功能服务;主机伺服系统将交互信息推送到后座娱乐系统,仪表盘等其他设备。当然,现有的集中式系统架构技术的优势也是不可忽略的:管理方便,成本低,信息资源利用率高,部署方便;但是,缺陷也日益明显,显著的缺点是:终端较多时,开发成本高,响应速度变的很慢,效率低,扩展性差,稳定性差,系统比较脆弱,主机出现问题,可能使整个系统所有模块都停止工作。因此,很明显现有技术的集中式架构设计已不能满足汽车智能化的日益飞速发展,因此发明设计一种通用的高性能,低成本,可扩展,稳定,安全的系统架构是汽车相关企业的必然趋势和需求。
综上所述,为了规避现有的集中式系统架构技术的缺陷,实现高性能,低成本,可扩展,稳定,安全的系统架构的一种基于车载以太网的分布式运行系统及运行方法地发明是势在必行的。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种基于车载以太网的分布式运行系统及运行方法,解决目前集中式系统存在的开发维护成本高,扩展性差,系统脆弱等问题,同时针对目前车内电子控制单元的剧增而导致处理的数据量十分庞大,对于数据速率、及时性、安全性要求也日益增加的需求。
依据上述目的,本发明提供的车载以太网的分布式运行系统,至少包括:
硬件层:基于以太网或其他高速总线的控制器和传输设备;
协议层:基于分布式架构的通讯库,包括消息框架和协议栈;
框架层:基于分布式架构的分布式服务框架系统及多媒体框架系统;
服务层:基于分布式架构实现的服务;
应用层:基于各类服务的应用;
安全层:为前述各层提供安全的环境;其中,
所述分布式服务框架系统包括:使用消息队列作为通信框架;支持若干种通信模式以及使用序列化和反序列化工具对消息进行编解码。
所述的车载以太网的分布式运行系统,其所述应用层对所有应用提供一致的访问接口,使得服务层的服务对应用层的应用透明。
所述的车载以太网的分布式运行系统,其所述访问接口为用于对本地或远程服务或其它的访问的节点。
所述的车载以太网的分布式运行系统,其所述分布式服务框架系统包括远程过程调用系统,所述远程过程调用系统包括基于消息队列组件及通信协议以实现服务远程调用。
所述的车载以太网的分布式运行系统,其所述远程过程调用系统包括:
客户端: 服务请求者;
客户端存根:处理消息,编码、打包、解包、解码;
远程过程调用运行时库:接受和发送数据包;
服务端存根:处理消息,编码、打包、解包、解码;
服务端:服务执行部分。
所述的车载以太网的分布式运行系统,其所述远程过程调用包括:
同步调用:客户端会阻塞等待调用执行完成并返回结果
异步调用:客户端调用后不用等待执行结果返回。
所述的车载以太网的分布式运行系统,其发起调用前需对相应消息进行编码,编码消息包括消息头和消息体两部分,所述消息体采用序列编码。
所述的车载以太网的分布式运行系统,其所述消息头包括:
协议魔数,为解码设计;
消息id;
协议版本信息;
自增长序列号,每次发送消息会累加一次,以判断消息是否对包;
消息体编码格式;
响应消息状态码;
消息体长度;以及,所述响应消息状态码,使用十六进制状态。
所述的车载以太网的分布式运行系统,其分布式服务框架系统包括媒体服务应用,所述媒体服务应用包括:媒体服务的服务端,为媒体服务提供服务端API接口;
媒体服务的客户端,为需要使用媒体服务的应用提供API接口;
媒体服务RPC远程调用的消息协议接口,为媒体服务的服务端和|或媒体服务的客户端提供协议支持;
媒体列表的protobuf序列化协议,提供媒体列表、媒体数量,名字及相关参数的序列化和反序列化功能;以及,服务接口(API接口)包括:获取媒体列表。
所述的车载以太网的分布式运行系统,其所述获取媒体列表包括:
所述客户端应用向媒体服务的客户端请求链接;
媒体服务的客户端通过媒体服务的IP地址和端口发起远程链接;
媒体服务的服务端反馈状态;
媒体服务客户端API返回状态给客户端应用;
客户端应用调用媒体服务的客户端的获取媒体列表函数;
媒体服务的客户端向远程媒体服务的服务请求媒体列表;
远程媒体服务的服务端向媒体服务请求媒体列表;
媒体服务反馈媒体列表给媒体服务的服务端;
媒体服务的服务器通过网络将媒体列表反馈给媒体服务的客户端;
媒体服务的客户端返回媒体列表给客户端应用。
依据上述目的,本发明还提供一种车载以太网的分布式运行系统的运行方法,其包括:
基于以太网或其他高速总线的控制器和传输设备;
基于分布式架构的通讯库,包括消息框架和协议栈;
基于分布式架构的分布式服务框架系统及多媒体框架系统;
基于分布式架构实现的服务;
基于各类服务的应用;以及,为前述各层提供安全的环境;其中,
所述分布式服务框架系统包括:使用消息队列作为通信框架;支持若干种通信模式以及使用序列化和反序列化工具对消息进行编解码。
所述的车载以太网的分布式运行方法,其所述应用层对所有应用提供一致的访问接口,使得服务层的服务对应用层的应用透明。
所述的车载以太网的分布式运行方法,其所述访问接口为用于对本地或远程服务或其它的访问的节点。
所述的车载以太网的分布式运行方法,其所述分布式服务框架系统包括远程过程调用系统,所述远程过程调用系统包括基于消息队列组件及通信协议以实现服务远程调用。
所述的车载以太网的分布式运行方法,其所述远程过程调用系统包括:
客户端: 服务请求者;
客户端存根:处理消息,编码、打包、解包、解码;
远程过程调用运行时库:接受和发送数据包;
服务端存根:处理消息,编码、打包、解包、解码;
服务端:服务执行部分。
所述的车载以太网的分布式运行方法,其所述远程过程调用包括:
同步调用:客户端会阻塞等待调用执行完成并返回结果
异步调用:客户端调用后不用等待执行结果返回。
所述的车载以太网的分布式运行方法,其包括如下步骤:当客户端发起一个远程调用时,通过本地调用客户端存根负责将调用的接口、方法和参数通过约定的协议规范进行编码并通过本地的远程过程调用运行时库实例传输到远端的实例;远程过程调用运行时库实例收到请求后交给服务端存根进行解码后发起本地端调用,调用结果再返回给客户端。
所述的车载以太网的分布式运行方法,其发起调用前需对相应消息进行编码,编码消息包括消息头和消息体两部分,所述消息体采用序列编码。
所述的车载以太网的分布式运行系统,其所述消息头包括:
协议魔数,为解码设计;
消息id;
协议版本信息;
自增长序列号,每次发送消息会累加一次,以判断消息是否对包;
消息体编码格式;
响应消息状态码;
消息体长度;以及,所述响应消息状态码,使用十六进制状态。
所述的车载以太网的分布式运行方法,其分布式服务框架系统包括媒体服务应用,所述媒体服务包括:
媒体服务的服务端,为媒体服务提供服务端API接口;
媒体服务的客户端,为需要使用媒体服务的应用提供API接口;
媒体服务RPC远程调用的消息协议接口,为媒体服务的服务端、媒体服务的客户端提供协议支持;
媒体列表的protobuf序列化协议,提供媒体列表、媒体数量,名字及相关参数的序列化和反序列化功能;以及,
API接口或称为服务接口:获取媒体列表。
所述的车载以太网的分布式运行方法,其所述获取媒体列表包括:
所述客户端应用向媒体服务的客户端请求链接;
媒体服务的客户端通过媒体服务的IP地址和端口发起远程链接;
媒体服务的服务端反馈状态;
媒体服务客户端API返回状态给客户端应用;
客户端应用调用媒体服务的客户端的获取媒体列表函数;
媒体服务的客户端向远程媒体服务的服务请求媒体列表;
远程媒体服务的服务端向媒体服务请求媒体列表;
媒体服务反馈媒体列表给媒体服务的服务端;
媒体服务的服务器通过网络将媒体列表反馈给媒体服务的客户端;
媒体服务的客户端返回媒体列表给客户端应用。
依据上述技术特征,本发明车载以太网分布式系统架构的运行系统及运行方法可从传统的集中式系统架构转变为一种新的系统架构模型,其是基于各终端设备的工作负荷和设备能力使数据计算处理以及相关的服务分散在接近网络边缘的设备,例如,各个传感器和电子控制单元;且车载以太网打通了车内的信息高速通路,传统电子控制单元功能集中简单控制的设计限制不复存在,借助高速通讯网络,多个电子控制单元可以更加紧密的协同工作,电子控制单元提供的服务和功能也可以以更合理、便捷的方式重新设计,重新分布。
本发明车载以太网分布式运行系统的分布式架构可以无缝的整合多个电子控制单元的功能和服务,使车载以太网高速网络中的所有电子控制单元成为一个有机的整体,从而优化整车电子智能化设计、提高用户体验。
本发明的其他优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
在本发明中,相同的附图标记始终表示相同的特征,其中:
图1是本发明车载以太网的分布式运行系统的基本框架结构示意图;
图2是本发明车载以太网的分布式运行系统的访问接口示意图;
图3是本发明远程过程调用框架结构示意图;
图4是本发明分布式运行系统远程过程调用框架结构五部分示意图;
图5是本发明分布式运行系统远程过程调用框架结构运行示意图;
图6是本发明分布式运行系统用户通过获取媒体列表服务流程示意图;
图7是本发明车载以太网的分布式运行系统的序列示意图 ;
图8是本发明分布式运行系统的分布式服务框架相关类结构示意图;
图9是本发明分布式运行系统架构系统运行示意图;
图10是本发明分布式运行系统服务框架RPC流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
本发明提供了一种车载以太网的分布式运行系统及运行方法, 即提供一种基于车载以太网的分布式系统架构“雾系统”— FogOS。如附图9至附图10所示,本发明车载以太网的分布式运行系统解决了目前集中式系统存在的开发维护成本高,扩展性差,系统脆弱等问题,同时针对目前车内电子控制单元的剧增,导致处理的数据量十分庞大,对于数据速率、及时性、安全性要求也日益增加的需求。本发明FogOS架构系统,从传统集中式系统,转变为一种新的分布式系统模型。其是基于设备工作负荷和设备能力,使数据计算处理及服务分散在接近网络边缘的设备,即各个传感器和电子控制单元;同时车载以太网技术的提升为车内各电子控制单元提供了高速的互联通道,通讯带宽的大幅度显著提升必将改变传统电子控制单元的功能分布和车内的电子架构设计,正如3G、4G等移动网络极大的改变服务模式和人们的生活方式,车载以太网打通了车内的信息高速通路,传统电子控制单元功能集中、简单控制的设计限制不复存在。借助高速通讯网络,多个电子控制单元可以更加紧密的协同工作,电子控制单元提供的服务和功能也可以以更合理便捷的方式重新设计,重新分布。
本发明车载以太网分布式运行系统即FogOS架构系统,使用大量的边缘设备和计算终端,进行数据存储,计算,网络连接以及管理相关的任务。FogOS架构系统和传统的集中式架构系统相比:靠近最终用户进行运算,避免延时,网络和带宽的损耗。低延时通信,而不是所有通信都要经过骨干网路由和同步。靠近最终节点实现管理元素,包括网络测量,控制和配置。通过安全方式,连接各个节点及模块。
FogOS架构系统的优点在于:安全:额外的加密机制保障安全的,可信赖的通信和业务流程;认知:以客户为中心目标,具有自主性;效率:在最终用户设备上,动态合并本地资源;敏捷:快速创新和基于通用架构快速扩展;延时:实时处理与物理信息系统控制。
本发明车载以太网的分布式运行系统,即FogOS架构系统的基本结构如附图1所示,包括:
硬件层(Hardware):包括以太网或其他高速总线的控制器和传输设备;
协议层(FogOS Protocol): 基于分布式架构的通讯库,包括消息框架和协议栈;
框架层(FogOS Framework):基于分布式架构的服务框架或其他框架如多媒体框架;
服务层(FogOS Services): 基于分布式架构实现的各类服务;
应用层(Applications):基于服务层各类服务的应用;
安全层(Security):FogOS部署的基础,为每一层提供安全的环境。
在FogOS架构系统中,需要通过先进的信息系统安全处理,保证数据在不同端点间传输的安全。
如附图2所示的分布式FogOS架构系统:基于分布式架构对应用层的所有应用提供一致的访问接口,使得服务层的服务对应用层的所有应用透明。节点用于对本地或远程服务或其它(例如媒体)的访问,都由FogOS分布式的框架层处理。所述FogOS分布式架构系统的框架层主要包括分布式服务框架系统和分布式多媒体框架系统。
所述分布式服务框架系统:
通信:使用消息队列(MQ)作为通信框架。
支持请求响应(Requestor-Responder),订阅-发布(Publisher-Subscriber)等多种通信模式。
消息编解码:使用序列化和反序列化工具对消息进行编解码。
所述分布式服务框架系统至少包括或者直接由RPC框架构成,如附图3所示为RPC整体框架,所述RPC,即Remote Procedure Call (远程过程调用),调用远程节点上的服务就像调用本地服务一样。所述RPC框架包括基于消息队列(MQ)组件和通信协议等,来实现服务远程调用。
所述RPC的结构包括五个部分:
1、客户端(Client): 应用层,服务请求者;
2、客户端存根(Client-Stub):处理消息,编码、打包、解包、解码等功能;
3、RPC运行时库(PRC Runtime): 接受和发送数据包;
4、服务端存根(Server-Stub):处理消息,编码、打包、解包、解码等功能;
5、服务端(Server):服务执行部分。
这五个部分的关系如附图4所示:当客户端(Client)发起一个远程调用时,其实际的操作流程为:应用层的服务请求者发送服务请求通过本地调用客户端存根(Client-stub),客户端存根(Client-stub)负责将调用的接口、方法和参数通过约定的协议规范进行编码并通过本地的RPC运行时库(RPC Runtime)实例传输到远端的实例,远端RPC运行时库(RPC Runtime)实例收到请求后交给服务端存根(Server-Stub)进行解码后发起本地端调用,调用结果再返回给客户端(Client)。
本发明实施例将进一步细化RPC的组成结构及运行步骤,具体如附图5所示,RPC服务方通过RpcServer去导出(export)远程接口方式,而客户端(Client)通过RpcClient去引入(import)远程接口方法。客户端(Client)就像调用本地方法一样去调用远程接口,即:RPC框架通过调用RpcInvoker去实际执行。客户端的RpcInvoker通过连接器RpcConnetor去维持与服务端的通道RpcChannel,并使用PrcProtocol执行协议编码(encode)并将编码后的请求消息通过通道发送给服务方。PRC服务端接受RpcAcceptor接受客户端的调用请求,同样使用RpcProtocol执行协议解码(decode)。解码后的调用信息传递给RpcProcessor去控制处理调用过程,最后再委托RpcInvoker去实际执行并返回调用结果。
所述的RPC的调用至少分如下两种情形:同步调用:客户端会阻塞等待调用执行完成并返回结果;异步调用:客户端调用后不用等待执行结果返回。
所述的通信协议:客户端在发起调用前需对相应消息进行编码,出于效率考虑,编码信息越少越好(传输数据少)编码规则越简单越好(执行效率高)。
所述编码消息的协议格式:所述编码消息主要分为两部分,即消息头和消息体。所述编码消息的协议格式具体如下表所示:
所述消息头包括:
magic:协议魔数,为解码设计,如0xAAA1;
message id :消息id;
Version:协议版本信息;
sequence:自增长序列号,每次发送消息会累加一次,可用于判断消息是否对包;
Serializer Type:消息体编码格式,如XML, JSON, Protobuf;
status code:响应消息状态码(十六进制);
body size:消息体长度。
所述消息体包括:
采用序列编码,常见以下格式:XML, JSON, Protobuf等。
响应消息状态码:响应消息的状态码,使用十六进制状态,包括:
2x:成功。
2x:类型的状态码代表着请求已经被服务接收,理解,并接受, 其中:
20:OK请求成功。
21:(Created )请求被创建完成,同时新资源被创建。
22:(Accpted ) 请求已经被接受,但是未处理完成。
4x:客户端错误。
4x:类型的状态码代码客户端可能发生错误,阻碍服务的处理。
40:(Bad Request) 服务未能理解请求或是请求参数有误。
41:(Unauthorized)被请求的服务需要用户名和密码。
43: (Forbidden ) 被请求服务的访问被禁止。
44: (Not Foune)无法找到相应的服务。
48: (Request Timeout )请求超出服务的等待时间。
4D: (Request Entity Too Large)请求的数据太大,服务不会接受请求。
5x:服务器错误。
5x: 这类状态码代表了服务在处理请求过程中有错误或异常状态发送。
50: (Internal Service Error) – 请求未完成。服务遇到不可预知的请求。
51:( Not Implemented) – 请求未完成,服务不支持所请求的功能。
53: (Service Unavailable) – 请求未完成,服务临时过载或宕机。
如下实施例是本发明分布式服务框架系统的一个应用:媒体服务应用,该实施例中媒体服务提供获取媒体列表功能。
用户用例(user case)如附图6所示,用户通过获取媒体列表API(Get Media ListAPI) 获取媒体列表服务;如附图7所示,序列图 (Sequence Diagram)获取媒体列表主要分两步:连接服务器,获取列表;具体包括如下步骤:
客户端应用向媒体服务的客户端请求链接;
媒体服务的客户端通过媒体服务的IP地址和端口发起远程链接;
媒体服务的服务端反馈状态;
媒体服务客户端API返回状态给客户端应用;
客户端应用调用媒体服务的客户端的获取媒体列表函数;
媒体服务的客户端向远程媒体服务的服务请求媒体列表;
远程媒体服务的服务端向媒体服务请求媒体列表;
媒体服务反馈媒体列表给媒体服务的服务端;
媒体服务的服务器通过网络将媒体列表反馈给媒体服务的客户端;
媒体服务的客户端返回媒体列表给客户端应用。
如附图8所示 分布式服务框架系统的媒体服务应用的相关类包括:
Mmq_server:媒体服务的服务端,为媒体服务提供服务端API接口;
Mmq_Client:媒体服务的客户端,为需要使用媒体服务的应用提供API接口;
Mmq_msg:媒体服务RPC远程调用的消息协议接口,为mmq_server,mmq_client提供协议支持;
Mmq.pb:媒体列表的protobuf序列化协议。提供媒体列表媒体数量,名字等参数的序列化和反序列化功能。
服务接口(Services API)包括:
Get the Media list--获取媒体列表;
Request:
Name/名称 | Type /类型 | Default Valu/初始值 | Description/描述 |
magic | Uint16_t | 0xAAA1 | 协议标识头,用于解析使用 |
Message id | Uint8_t | 0x01 | 获取媒体列表 |
Version | Uint8_t | 0x01 | 协议版本信息。V1 |
sequence | Uint16_t | 0x00 | 自增长序列号, |
Serializer type | Uint8_t | 0x00 | 消息体类型:0x00: Protobuf;0x01: JSON;0x02: XML;Other: Reserve |
Status code | Uint8_t | 0x00 | 请求协议中预留。解析时可忽略 |
Body size | Uint8_t | 0x00 | 消息体长度,请求指令中没有具体参数,长度为0 |
Response:
Name/名称 | Type /类型 | Default Valu/初始值 | Description/描述 |
magic | Uint16_t | 0xAAA1 | 协议标识头,用于解析使用 |
Message id | Uint8_t | 0x02 | 返回媒体列表 |
Version | Uint8_t | 0x01 | 协议版本信息。V1 |
sequence | Uint16_t | 0x00 | 自增长序列号, |
Serializer type | Uint8_t | 0x00 | 消息体类型:0x00: Protobuf;0x01: JSON;0x02: XML;Other: Reserve |
Status code | Uint8_t | 0x20 | 响应消息状态码:0x20: 成功 ;0x40: 错误,详细见响应消息状态码。 |
Body size | Uint8_t | 0x00 | 消息体长度,请求指令中没有具体参数,长度为0 |
Media list | Protobuf | NULL | 媒体列表中媒体名称。 |
媒体列表的protobuf序列化协议:
mmq.proto
// [START declaration]
syntax = "proto3"; // protobuf 版本v3
package mmq; //协议包名称
// [END declaration]
// [START messages]
message MediaList {
int32 number = 1; // 消息列表中媒体的数量。
repeated string media_name = 2; //媒体列表,媒体名称数组
}
// [END messages]
分布式通讯组件: zeroMQ;
序列化协议: XML, protobuf, JSON, Mesagepack。
综上所述,本发明FogOS系统以及分布式服务框架系统的分布式架构系统可以无缝的整合多个电子控制单元的功能和服务,使高速网络中的电子控制单元成为一个有机的整体,从而优化整车设计、提高用户体验。
所属领域的技术人员应当认识到,以上的说明书仅是本发明众多实施例中的一种或几种实施方式,而并非用对本发明的限定。任何对于以上所述实施例的均等变化、变型以及等同替代等技术方案,只要符合本发明的实质精神范围,都将落在本发明的权利要求书所保护的范围内。
Claims (21)
1.一种车载以太网的分布式运行系统,其特征在于,其至少包括:
硬件层: 基于以太网或其他高速总线的控制器和传输设备;
协议层: 基于分布式架构的通讯库,包括消息框架和协议栈;
框架层:基于分布式架构的分布式服务框架系统及多媒体框架系统;
服务层: 基于分布式架构实现的服务;
应用层:基于各类服务的应用;
安全层:为前述各层提供安全的环境;其中,
所述分布式服务框架系统包括:使用消息队列作为通信框架;支持若干种通信模式以及使用序列化和反序列化工具对消息进行编解码。
2.如权利要求1所述的车载以太网的分布式运行系统,其特征在于,所述应用层对所有应用提供一致的访问接口,使得服务层的服务对应用层的应用透明。
3.如权利要求2所述的车载以太网的分布式运行系统,其特征在于,所述访问接口为用于对本地或远程服务或其它的访问的节点。
4.如权利要求1所述的车载以太网的分布式运行系统,其特征在于,所述分布式服务框架系统包括远程过程调用系统,所述远程过程调用系统包括基于消息队列组件及通信协议以实现服务远程调用。
5.如权利要求4所述的车载以太网的分布式运行系统,其特征在于,所述远程过程调用系统的结构包括:
客户端: 服务请求者;
客户端存根:处理消息,编码、打包、解包、解码;
远程过程调用运行时库:接受和发送数据包;
服务端存根:处理消息,编码、打包、解包、解码;
服务端:服务执行部分。
6.所述如权利要求4或5任一所述的车载以太网的分布式运行系统,其特征在于,所述远程过程调用包括:
同步调用:客户端会阻塞等待调用执行完成并返回结果
异步调用:客户端调用后不用等待执行结果返回。
7.如权利要求6所述的车载以太网的分布式运行系统,其特征在于,发起调用前需对相应消息进行编码,编码消息包括消息头和消息体两部分,所述消息体采用序列编码。
8.如权利要求7所述的车载以太网的分布式运行系统,其特征在于,所述消息头包括:
协议魔数,为解码设计;
消息id;
协议版本信息;
自增长序列号,每次发送消息会累加一次,以判断消息是否对包;
消息体编码格式;
响应消息状态码;
消息体长度;以及,
所述响应消息状态码,使用十六进制状态。
9.如权利要求1所述的车载以太网的分布式运行系统,其特征在于,所述分布式服务框架系统包括媒体服务应用,所述媒体服务应用包括:
媒体服务的服务端,为媒体服务提供服务端API接口;
媒体服务的客户端,为需要使用媒体服务的应用提供API接口;
媒体服务RPC远程调用的消息协议接口,为媒体服务的服务端和媒体服务的客户端提供协议支持;
媒体列表的protobuf序列化协议,提供媒体列表、媒体数量,名字及相关参数的序列化和反序列化功能;以及,
API接口:获取媒体列表。
10.如权利要求9所述的车载以太网的分布式运行系统,其特征在于:所述获取媒体列表包括:
所述客户端应用向媒体服务的客户端请求链接;
媒体服务的客户端通过媒体服务的IP地址和端口发起远程链接;
媒体服务的服务端反馈状态;
媒体服务客户端API返回状态给客户端应用;
客户端应用调用媒体服务的客户端的获取媒体列表函数;
媒体服务的客户端向远程媒体服务的服务请求媒体列表;
远程媒体服务的服务端向媒体服务请求媒体列表;
媒体服务反馈媒体列表给媒体服务的服务端;
媒体服务的服务器通过网络将媒体列表反馈给媒体服务的客户端;
媒体服务的客户端返回媒体列表给客户端应用。
11.如权利要求1所述的车载以太网的分布式运行系统的运行方法,其特征在于,其包括:
基于以太网或其他高速总线的控制器和传输设备;
基于分布式架构的通讯库,包括消息框架和协议栈;
基于分布式架构的分布式服务框架系统及多媒体框架系统;
基于分布式架构实现的服务;
基于各类服务的应用;以及,
为前述各层提供安全的环境;其中,
所述分布式服务框架系统包括:使用消息队列作为通信框架;支持若干种通信模式以及使用序列化和反序列化工具对消息进行编解码。
12.如权利要求11所述的车载以太网的分布式运行方法,其特征在于,所述应用层对所有应用提供一致的访问接口,使得服务层的服务对应用层的应用透明。
13.如权利要求12所述的车载以太网的分布式运行方法,其特征在于,所述访问接口为用于对本地或远程服务或其它的访问的节点。
14.如权利要求11所述的车载以太网的分布式运行方法,其特征在于,所述分布式服务框架系统包括远程过程调用系统,所述远程过程调用系统包括基于消息队列组件及通信协议以实现服务远程调用。
15.如权利要求14所述的车载以太网的分布式运行方法,其特征在于,所述远程过程调用系统的结构包括:
客户端: 服务请求者;
客户端存根:处理消息,编码、打包、解包、解码;
远程过程调用运行时库:接受和发送数据包;
服务端存根:处理消息,编码、打包、解包、解码;
服务端:服务执行部分。
16.如权利要求14或15任一所述的车载以太网的分布式运行方法,其特征在于,所述远程过程调用包括:
同步调用:客户端会阻塞等待调用执行完成并返回结果
异步调用:客户端调用后不用等待执行结果返回。
17.如权利要求16所述的车载以太网的分布式运行方法,其特征在于,包括如下步骤:当客户端发起一个远程调用时,应用层的服务请求者发送服务请求通过本地调用客户端存根,客户端存根负责将调用的接口、方法和参数通过约定的协议规范进行编码并通过本地的远程过程调用运行时库实例传输到远端的实例;远端远程过程调用运行时库实例收到请求后交给服务端存根进行解码后发起本地端调用,调用结果再返回给客户端。
18.如权利要求17所述的车载以太网的分布式运行方法,其特征在于,发起调用前需对相应消息进行编码,编码消息包括消息头和消息体两部分,所述消息体采用序列编码。
19.如权利要求18所述的车载以太网的分布式运行方法,其特征在于,所述消息头包括:
协议魔数,为解码设计;
消息id;
协议版本信息;
自增长序列号,每次发送消息会累加一次,以判断消息是否对包;
消息体编码格式;
响应消息状态码;
消息体长度;以及,
所述响应消息状态码,使用十六进制状态。
20.如权利要求11所述的车载以太网的分布式运行方法,其特征在于,分布式服务框架系统包括媒体服务应用,所述媒体服务应用包括:
媒体服务的服务端,为媒体服务提供服务端API接口;
媒体服务的客户端,为需要使用媒体服务的应用提供API接口;
媒体服务RPC远程调用的消息协议接口,为媒体服务的服务端和媒体服务的客户端提供协议支持;
媒体列表的protobuf序列化协议,提供媒体列表、媒体数量,名字及相关参数的序列化和反序列化功能;以及,
API接口:获取媒体列表。
21.如权利要求20所述的车载以太网的分布式运行方法,其特征在于:所述获取媒体列表包括:
所述客户端应用向媒体服务的客户端请求链接;
媒体服务的客户端通过媒体服务的IP地址和端口发起远程链接;
媒体服务的服务端反馈状态;
媒体服务客户端API返回状态给客户端应用;
客户端应用调用媒体服务的客户端的获取媒体列表函数;
媒体服务的客户端向远程媒体服务的服务请求媒体列表;
远程媒体服务的服务端向媒体服务请求媒体列表;
媒体服务反馈媒体列表给媒体服务的服务端;
媒体服务的服务器通过网络将媒体列表反馈给媒体服务的客户端;
媒体服务的客户端返回媒体列表给客户端应用。
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