CN111726414B - 一种车辆上报数据的处理方法和车辆数据上报系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车辆上报数据的处理方法和车辆数据上报系统。该车辆上报数据的处理方法应用于云端，云端包括多个业务处理单元以及多个虚拟车辆映射单元，方法包括：接收车辆上报的车辆数据，其中，所述车辆数据携带车辆标识以及业务标识；将所述车辆数据发送至所述业务标识对应的目标业务处理单元以对所述车辆数据进行处理，获得目标车辆数据；将所述目标车辆数据发送至所述车辆标识对应的目标虚拟车辆映射单元，根据所述目标车辆数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。本发明的方案实现了高并发、高容错、易扩展，可缓解甚至解决高并发量下消息阻塞问题。
Description
技术领域
本发明涉及计算机网络通信技术领域，特别是一种车辆上报数据的处理方法和车辆数据上报系统。
背景技术
目前，车联网领域的研究和应用日益发展。车联网的概念是以行驶的车为数据主体，通过数据传输协议，实现车与云端的数据通讯及数据分析，从而为驾驶者提供安全、智能、舒适的驾驶感受。车联网产品还可以实现远程车辆控制、行车日志、车辆状态提醒等功能。然而，此类车联网云产品的设计普遍存在并发量高时车辆上报数据的消息阻塞问题。如此，在早晚高峰时期爆发大并发量的车辆连接服务器并且上报海量数据时，极易造成消息阻塞，车辆上报数据延迟。这样，不仅会引起消息堆积造成内存泄露，还可能会造成系统宕机，极大地影响用户的使用体验。
现有技术中采用多线程、异步的处理方式来解决上述问题，但这种方式同样存在最大线程数限制的瓶颈。由于线程的最大数量为31842，当达到最大数量时，系统无法再增加线程，需要通过扩容或其他方式来增加线程，大大增加了系统的复杂度。并且，多线程也会因需使用线程锁而造成阻塞。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的车辆上报数据的处理方法和车辆数据上报系统。
本发明的一个目的是提供一种高并发、高容错、易扩展的车辆上报数据的处理方法和车辆数据上报系统。
根据本发明实施例的一方面，提供了一种车辆上报数据的处理方法，应用于云端，所述云端包括多个业务处理单元以及多个虚拟车辆映射单元，所述方法包括：
接收车辆上报的车辆数据，其中，所述车辆数据携带车辆标识以及业务标识；
将所述车辆数据发送至所述业务标识对应的目标业务处理单元以对所述车辆数据进行处理，获得目标车辆数据；
将所述目标车辆数据发送至所述车辆标识对应的目标虚拟车辆映射单元，根据所述目标车辆数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。
可选地，所述目标车辆数据包括目标车辆状态数据；
所述将所述车辆数据发送至所述业务标识对应的目标业务处理单元以对所述车辆数据进行处理，获得目标车辆数据，包括：
将所述车辆数据发送给所述业务标识对应的目标业务处理单元进行解析获得车辆数据内的车辆状态数据，并将所述车辆状态数据处理为所述虚拟车辆映射单元可识别的目标车辆状态数据；
所述根据所述目标车辆数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储，包括：
根据所述目标车辆状态数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。
可选地，所述目标车辆数据包括业务指令；
所述将所述车辆数据发送给所述业务标识对应的目标业务处理单元以对所述车辆数据进行处理，获得目标车辆数据，包括：
将所述车辆数据发送给所述业务标识对应的目标业务处理单元进行解析获得车辆数据内的业务指令数据，并将所述业务指令数据处理为所述虚拟车辆映射单元可识别的业务指令；
所述根据所述目标车辆数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储，包括：
所述目标虚拟车辆映射单元根据所述业务指令进行业务处理，并根据所述业务处理的结果修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。
可选地，所述云端还包括映射创建单元，
所述方法还包括：
接收车辆上报的车辆数据，若所述车辆数据为首次上报，
所述映射创建单元创建与所述车辆标识对应的虚拟车辆映射单元。
可选地，所述业务处理单元以及所述虚拟车辆映射单元通过AKKA框架下的actor机制实现。
可选地，所述接收车辆上报的车辆数据，包括：
通过Kafka消费者接收所述车辆上报的车辆数据。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆数据上报系统，包括：
数据交互模块，与多个车辆设备通信；
业务处理模块，包括多个业务处理单元；以及
数据处理模块，包括多个虚拟车辆映射单元；
其中，
所述数据交互模块用于接收所述多个车辆上报的携带车辆标识以及业务标识的车辆数据，并将所述车辆数据发送至所述业务标识对应的目标业务处理单元；
所述目标业务处理单元用于对所述车辆数据进行处理，获得目标车辆数据，并将所述目标车辆数据发送至所述车辆标识对应的目标虚拟车辆映射单元；
所述目标虚拟车辆映射单元用于根据所述目标车辆数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。
可选地，所述目标车辆数据包括目标车辆状态数据；
所述目标业务处理单元用于接收所述数据交互模块发送的车辆数据，对所述车辆数据进行解析获得车辆数据内的车辆状态数据，并将所述车辆状态数据处理为所述虚拟车辆映射单元可识别的目标车辆状态数据；
所述目标虚拟车辆映射单元用于根据所述目标车辆状态数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。
可选地，所述目标车辆数据包括业务指令；
所述目标业务处理单元用于对所述车辆数据进行解析获得车辆数据内的业务指令数据，并将所述业务指令数据处理为所述虚拟车辆映射单元可识别的业务指令；
所述目标虚拟车辆映射单元还用于根据所述业务指令进行业务处理，并根据所述业务处理的结果修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。
可选地，所述业务处理模块还包括映射创建单元，
所述映射创建单元用于接收所述车辆数据，并根据所述车辆标识判断所述车辆数据是否为首次上报，
若是，则所述映射创建单元根据车辆标识创建对应的虚拟车辆映射单元。
本发明实施例提出的车辆上报数据的处理方法和车辆数据上报系统中，通过与业务标识对应的业务处理单元处理车辆上报的车辆数据获得目标车辆数据，并通过与现实车辆唯一对应的虚拟车辆映射单元根据得到的目标车辆数据同步修改自身的映射状态数据并存储，保证了高并发量下车辆向云端上报数据的正常运行。本发明的方案无需基于线程编程，也无需使用任何线程锁，避免了线程锁造成的阻塞，打破了线程数量的限制，可缓解甚至解决高并发量下消息阻塞问题，极大地提升了高并发量下的性能。由于业务处理单元和虚拟车辆映射单元并发量可达到百万级别，即使某些业务处理单元和虚拟车辆映射单元崩溃也不会影响整个系统的运行，大大提高了系统的容错性，减少系统宕机的可能。而且，对于不同业务的数据处理需求，能够通过不同的业务处理单元来进行处理，从而能够容易地扩展系统的业务处理功能以应对新的业务需求。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了一种基于AKKA框架的领域模型的示意性结构框图；
图2示出了根据本发明一实施例的车辆上报数据的处理方法的流程示意图；
图3示出了根据本发明一实施例的车辆数据上报系统的结构示意图；
图4为图3所示的车辆数据上报系统的应用场景示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为解决上述技术问题，本申请利用AKKA框架的Actor机制，采用领域模型驱动设计，提出了一种车辆上报数据的处理方法。
图1示出了一种基于AKKA框架的领域模型的示意性结构框图。
参见图1所示，本申请的方法基于领域模型被设计成为以下三层：基础层、领域层和服务层。基础层负责给其他层(即领域层和服务层)提供支撑，与平台接口相关的部分以及数据存储和数据通道等都在基础层实现。领域层负责抽象车联网领域中的车辆的实体，将现实中的车辆映射到虚拟的系统内存中。领域层是整个系统的核心设计层。服务层主要负责实现车联网的业务逻辑，以及业务相关的特性处理。
本发明提出了一种车辆上报数据的处理方法，以实现车辆向云端上报数据。本发明中提及的云端指相对于车辆以及用户客户端(如手机应用APP客户端)而言的后台服务端。图2示出了根据本发明一实施例的车辆上报数据的处理方法的流程示意图。该处理方法应用于云端。云端包括多个业务处理单元以及多个虚拟车辆映射单元。每一车辆可对应有不同的多个业务处理单元，用于执行该车辆对应的不同的业务。每一虚拟车辆映射单元匹配一现实车辆。参见图2所示，该方法至少可以包括以下步骤S202至步骤S206。
步骤S202，接收车辆上报的车辆数据，其中，车辆数据携带车辆标识以及业务标识。
步骤S204，将车辆数据发送至业务标识对应的目标业务处理单元以对车辆数据进行处理，获得目标车辆数据。
步骤S206，将目标车辆数据发送至车辆标识对应的目标虚拟车辆映射单元，根据目标车辆数据修改目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。
本发明实施例提出的车辆上报数据的处理方法中，通过与业务标识对应的业务处理单元处理车辆上报的车辆数据获得目标车辆数据，并通过与现实车辆唯一对应的虚拟车辆映射单元根据得到的目标车辆数据同步修改自身的映射状态数据并存储，保证了高并发量下车辆向云端上报数据的正常运行。本发明的方案无需基于线程编程，也无需使用任何线程锁，避免了线程锁造成的阻塞，打破了线程数量的限制，可缓解甚至解决高并发量下消息阻塞问题，极大地提升了高并发量下的性能。
在一个优选的实施例中，业务处理单元以及虚拟车辆映射单元可通过AKKA框架下的Actor机制实现。基于上述领域模型的分层设计，AKKA框架的模块可被划入不同的层级，每个Actor可以收发消息并自己执行任务。Actor之间相互独立，且Actor之间收发消息均是并行且异步的。因此，一个Actor对应一辆现实车辆或者一个业务，车辆的实时状态数据都会同步对应到虚拟Actor里。当Actor收到同步数据后，可以按照预设业务逻辑进行自动操作。由此，利用AKKA框架的Actor机制，避免基于线程编程，打破线程数量的限制，也无需使用任何线程锁从而造成阻塞，极大地提高了高并发量下的系统性能。其中，领域层部分可包括与车辆对应的Actor。服务层部分可包括抽象出的不同服务的功能模块，这些不同服务的功能模块可由Actor来执行。同时，由于不同类型的业务指令数据是分别由匹配不同业务类型的业务处理单元和虚拟车辆映射单元来处理，当存在新的车辆网业务需求而产生新类型的业务指令数据时，能够通过增加相匹配的新的业务处理单元和虚拟车辆映射单元来实现，从而能够容易地扩展功能以应对新的业务需求。此外，框架中各模块之间的耦合度也大大降低，无论是基础层还是服务层，各层的模块都可以被其他实现方式替换。
上文步骤S202中，接收的车辆数据内可包含车辆状态数据、业务指令数据等。车辆状态数据为用于表示车辆实时状态的数据，例如车辆油量、车辆发动机温度、车辆门窗开闭情况等。业务指令数据例如可以为车辆状态选择和控制、车辆执行指令后的反馈数据、车辆运行管理数据(如电源模式管理数据等)、行车日志数据、仪表盘处理数据等。
车辆上报的车辆数据携带有车辆标识和业务标识。
车辆标识用于区分不同的车辆，用于唯一识别确定该车辆。具体地，车辆标识可以是下列车辆标识信息之一：车联网设备(Tbox)的ID、车辆识别码(Vehicle IdentificationNumber，VIN)、与车辆硬件相关的移动台国际综合业务数字网号码(Mobile SubscriberInternational ISDN number，MSISDN)、国际移动用户识别码(International MobileSubscriber Identity，IMSI)、集成电路卡识别码(Integrate circuit card identity，ICCID)、信息娱乐主机识别码(Infotainment Head Unit Identity，IHUID)等。
业务标识用于区分不同类型的车辆数据。例如，与仪表盘相关的数据(如车速、油量等车辆状态数据，或仪表盘处理数据等业务指令数据)为一种类型，与开关窗相关的数据(如车辆门窗开闭情况等车辆状态数据，或开关窗指令数据等业务指令数据)为一种类型，等等。由于不同类型的这些车辆数据的封装和转换规则各不相同，因此，通过不同的业务标识进行区分，以便由业务标识对应的目标业务处理单元相应地进行处理。业务标识的具体形式可以根据实际应用需求进行设置，例如可以设置为A、B、C等字符类标识，或者1、2、3等数字类标识，本发明对此不做具体限定。
在一个实施例中，车辆向云端上报车辆数据，云端可以通过Kafka消费者接收车辆上报的车辆数据。
Kafka数据通道是一种消息中间件，可由Kafka服务器结合软件构成，包括Kafka消费者和Kafka生产者。在本申请的实施例中，车辆上报的车辆数据首先会通过数据上行通道发送到Kafka数据通道，然后Kafka数据通道中的车辆数据会形成数据队列，基于数据队列原则(例如先进先出等原则)，Kafka消费者主动消费Kafka数据通道中的车辆数据，从而使云端接收到车辆数据。通过Kafka消费模式来接收车辆数据，保证了高并发下信息传递的可靠性和稳定性。
此处的数据上行通道可以是基于MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)通信协议建立的车辆(具体地，车辆的通信设备，如车联网设备)与Kafka消费者所在的服务器之间的数据通道。
上文步骤S204中，云端包括若干个业务处理单元，用于处理不同的车辆数据，每一业务处理单元与一业务标识对应，业务标识对应的业务处理单元为此次车辆数据上报的目标业务处理单元，因此，可以根据业务标识将车辆数据发送至业务标识对应的目标业务处理单元。在一些实施例中，可以由接收车辆上报的车辆数据的Kafka消费者根据业务标识确定目标业务处理单元，进而将车辆数据发送至该目标业务处理单元进行处理。业务处理单元与业务标识的对应关系可以预先存储在kafka数据通道中，当接收到车辆上报的数据时，通过查找业务处理单元与业务标识的对应关系来确定目标业务处理单元。
目标业务处理单元接收到车辆数据后，对车辆数据进行处理，获得目标车辆数据。
在一个实施例中，目标车辆数据可以包括目标车辆状态数据。相应地，步骤S204可以实施为：将车辆数据发送给业务标识对应的目标业务处理单元进行解析获得车辆数据内的车辆状态数据。此处提及的解析为根据既定的规则对车辆数据解封装，获得车辆数据中的车辆状态数据。并且，该目标业务处理单元还将解析获得的车辆状态数据处理为虚拟车辆映射单元可识别的形式后，作为目标车辆状态数据。即目标业务处理单元对获得的车辆数据内的车辆状态数据按照设定的规则转换成虚拟车辆映射单元可识别的形式，并将转换后的数据作为目标车辆状态数据。
在一种实施方案中，目标业务处理单元解析车辆数据以获得车辆数据内的车辆状态数据的步骤可以如下实施：
首先，目标业务处理单元根据车辆数据携带的业务标识，获取车辆数据的解析参数。
具体地，目标业务处理单元可通过查找预先存储在云端的存储模块中的业务标识与车辆数据的解析参数之间的对应关系表，来获取车辆数据的解析参数。车辆数据的解析参数可以包括车辆数据的加密方式和通讯协议类型。
车辆上报的车辆数据在发送过程中是经过封装的数据，且该封装的数据包有多层。具体地，每一类车辆数据都有对应的加密方式和通讯协议，可由车辆设备(如车联网设备TBOX)根据本车采用的数据加密方式和本车与云端进行通信的通讯协议类型对要上报的车辆数据进行加密和第一层封装，随后，将封装后的车辆数据与车辆标识、业务标识一起进行第二层封装，得到封装后的车辆数据。当车辆数据上报时，目标业务处理单元可以针对车辆对应的加密方式和通讯协议对该数据进行解封装。
在这种情况下，步骤S204可以进一步实施为：首先，目标业务处理单元先对接收的车辆数据进行第一层解封装，得到车辆数据携带的车辆标识以及业务标识。然后，根据所得到的业务标识，确定获取车辆数据采用的加密方式和通讯协议类型。本文中的通讯协议可以为车辆设备(如车联网设备)与云端进行数据通信的VDS(Virus Detection System，病毒检测系统)协议等。加密方式在车辆与云端通信中可以为AES(Advanced EncryptionStandard，高级加密标准)等。
然后，在获取车辆数据的解析参数后，目标业务处理单元可以根据获取的解析参数(具体为车辆数据的加密方式和通讯协议类型)，对车辆数据进行第二层解封装，得到车辆数据内的车辆状态数据。
不同的车辆数据上报时具有不同的加密方式和通讯协议类型，不同的加密方式和通讯协议类型对应不同的业务标识，不同的业务处理单元可以根据业务标识的不同解析不同的加密方式以及通讯协议。目标业务处理单元在接收同一业务标识的车辆数据后，根据该标识对应的加密方式和通讯协议类型对车辆数据进行解析，增强了车辆向云端上报的数据安全性。
在另一个实施例中，目标车辆数据可以包括业务指令。相应地，步骤S204可以实施为：将车辆数据发送给业务标识对应的目标业务处理单元进行解析获得车辆数据内的业务指令数据。并且，目标业务处理单元将获得的业务指令数据按照预设的规则进行处理为虚拟车辆映射单元可识别的形式获得业务指令，并发送给车辆标识对应的虚拟车辆映射单元。
在一种实施方案中，首先，目标业务处理单元在接收到车辆数据后，采用前文所述的方式获取车辆数据的解析参数，并根据获取的解析参数对车辆数据进行解析，获得车辆数据内的业务指令数据。例如，步骤S202中接收的车辆数据携带业务标识，云端能够根据该业务标识确定其对应的业务处理单元作为目标业务处理单元，进而将该车辆数据发送给该目标业务处理单元。该业务标识可以表明所述业务指令数据用于处理远程控车、获取云端音乐等业务，不同的业务标识对应不同的业务。此时，目标业务处理单元可以根据该业务标识对应的解析参数对该车辆数据进行解析，从而获得车辆数据内的业务指令数据。
然后，目标业务处理单元根据预设的规则对业务指令数据进行处理，将业务指令数据转化为可以被车辆标识对应的目标虚拟车辆映射单元所识别的业务指令，将转化得到的业务指令发送给车辆标识对应的目标虚拟车辆映射单元。例如，车辆数据携带的业务标识为远程控车的业务，则将该车辆数据发送给用于远程控车的业务处理单元，该业务处理单元对该车辆数据进行解析后获得相应的业务指令数据，业务指令数据可以为允许远程控制或不允许远程控车。在一个实施例中，车辆上报的允许远程控车的业务指令数据为第一编码形式，而目标虚拟车辆映射单元能识别的允许远程控车的业务指令为第二编码形式，因此，在车辆上报允许远程控车的业务指令数据时，目标业务处理单元需要将车辆上报的业务指令数据按照预设的规则，将该业务指令数据由第一编码形式转换为第二编码形式。此实施例仅为示例，包括但不仅限于远程控制、开关窗、获取云端数据等业务指令数据。
最后，在步骤S206中，目标业务处理单元将处理后的目标车辆数据发送至车辆标识对应的目标虚拟映射单元，该目标虚拟映射单元根据接收的目标车辆数据修改映射状态数据并存储。
在目标业务处理单元解析获得车辆数据内的车辆状态数据，并将车辆状态数据处理为虚拟车辆映射单元可识别的目标车辆状态数据的情况下，目标业务处理单元将处理后的目标车辆状态数据发送至车辆标识对应的目标虚拟车辆映射单元。在接收到目标业务处理单元发送的目标车辆状态数据后，目标虚拟车辆映射单元根据接收到的目标车辆状态数据修改自身的映射状态数据，并存储目标车辆状态数据作为当前车辆状态数据。具体地，目标虚拟车辆映射单元可将目标车辆状态数据存储至云端的缓存装置，目标虚拟车辆映射单元在修改自身的映射状态数据时，从缓存装置中拉取车辆状态数据并根据目标车辆状态数据修改后再次存储。由此，高效、可靠地实现了高并发下将每个车辆的实时车辆状态数据同步至云端。
在目标业务处理单元解析获得车辆数据内的业务指令数据，并将业务指令数据处理为虚拟车辆映射单元可识别的业务指令的情况下，目标业务处理单元根据车辆标识将处理后的业务指令发送给车辆标识对应的目标虚拟车辆映射单元。目标虚拟车辆映射单元根据业务指令进行业务处理，并根据业务处理的结果修改自身的映射状态数据并存储。具体地，目标虚拟车辆映射单元判断指令是否可执行并根据业务指令进行具体的处理，根据业务处理的结果车辆会再次上报车辆状态的车辆数据，根据车辆数据修改目标虚拟车辆映射单元内的映射状态数据。例如，在通过与仪表盘处理数据类型匹配的业务处理单元对仪表盘处理数据进行处理之后，与车辆标识对应的虚拟车辆映射单元判断该业务指令数据是否可执行，如果可执行，则反馈给车辆进行执行(例如调整发动机转速)，当车辆执行结束后，会将执行后的数据(例如仪表盘中发送机转速变化数据)再次上报给云端，虚拟车辆映射单元根据执行后的结果修改映射状态数据，并存储，以调整后的数据作为当前车辆状态数据。根据对业务指令数据的业务处理结果对车辆状态数据进行实时调整，进一步保证当前车辆状态数据的实时性和同步性。
在一种实施方案中，虚拟车辆映射单元与车辆标识的映射关系可以是虚拟车辆映射单元的特征属性与车辆标识的映射关系。在这种情况下，目标业务处理单元根据车辆数据携带的车辆标识，在虚拟车辆映射单元的特征属性与车辆标识的映射关系表中进行查找，匹配出目标虚拟车辆映射单元。
本文中的虚拟车辆映射单元的特征属性可包括与其对应的车辆的属性信息。所述车辆的属性信息用于区分不同车辆，从而通过虚拟车辆映射单元的特征属性与车辆标识的映射关系，将每一个车辆与每一个虚拟车辆映射单元一一对应。
具体地，虚拟车辆映射单元的特征属性可以包括下列车辆属性信息中的至少之一：车联网设备ID、车辆识别码、移动台国际综合业务数字网号码、国际移动用户识别码、集成电路卡识别码、信息娱乐主机识别码等。
由于同一车辆的上述车辆属性信息之间是一一对应的，车辆属性信息也是可以区分车辆的车辆标识，由此，可方便准确地通过车辆标识与虚拟车辆映射单元的特征属性之间的映射关系将车辆与虚拟车辆映射单元一一映射关联。
另外，在存储目标车辆状态数据后，虚拟车辆映射单元还可以响应其他上游服务(如微服务端)的调用请求，将存储的目标车辆状态数据发送给上游服务以进行数据分析等处理。
在一个实施例中，云端还可以包括映射创建单元。相应地，在执行步骤S202时，若车辆数据为首次上报，则映射创建单元可根据车辆数据携带的车辆标识创建与车辆标识对应的虚拟车辆映射单元。进一步，映射创建单元还可建立虚拟车辆映射单元与车辆标识的映射关系，并将它们存储在云端的存储模块，以便后续业务处理单元读取，以用来确定目标虚拟车辆映射单元。映射创建单元可通过AKKA框架下的Actor机制实现。
具体地，虚拟车辆映射单元与车辆标识的映射关系是虚拟车辆映射单元的特征属性与车辆标识的映射关系。这种情况下，通过以下步骤创建对应的虚拟车辆映射单元，并建立虚拟车辆映射单元与车辆标识的映射关系。
第一步，接收到车辆首次上报的车辆数据后，映射创建单元根据车辆数据携带的车辆标识创建虚拟车辆映射单元。
第二步，映射创建单元根据车辆标识，获取车辆的属性信息。
本步骤中，根据车辆标识获取除该车辆标识之外的其他标识码作为车辆属性信息。例如，若该车辆标识为车联网设备ID，则获取该车辆的车辆识别码、移动台国际综合业务数字网号码、国际移动用户识别码、集成电路卡识别码、信息娱乐主机识别码等作为车辆属性信息。所获取的上述其他标识码可以是从车辆首次上报的车辆数据中获取的(即车辆首次上报的车辆数据包含有上述其他标识码)，也可以是从云端中预先存储的车辆属性信息获取的。
第三步，映射创建单元将获取的车辆的属性信息作为所创建的虚拟车辆映射单元的特征属性进行存储。具体地，可将虚拟车辆映射单元的特征属性存储在云端的存储模块中。
第四步，映射创建单元建立并存储所创建的虚拟车辆映射单元的特征属性与车辆标识的映射关系，从而将现实车辆与虚拟车辆映射单元一对一映射关联。具体地，可将虚拟车辆映射单元的特征属性与车辆标识的映射关系存储在云端的存储模块中。
通过这种方式，当有新的车辆的消息(如车辆首次上报)时，可以创建新的虚拟车辆映射单元来完成对应车辆的上报数据的处理，大大提高了系统的容错性和可扩展性。
基于同一发明构思，本发明还提出了一种车辆数据上报系统。该系统应用于云端，用于实现前述的车辆上报数据的处理方法。
图3示出了根据本发明一实施例的车辆数据上报系统10的示意图。图4示出了图3所示的车辆数据上报系统10的应用场景示意图。本发明中提及的云端指相对于车辆以及用户客户端(如手机应用APP客户端)而言的后台服务端，车辆数据上报系统10部署于云端。参见图3和图4所示，车辆数据上报系统10一般性地可包括数据交互模块100、数据处理模块200和业务处理模块300。数据交互模块100与多个车辆设备(例如图4中所示的TEM1至TEM5)通信。数据处理模块200包括多个虚拟车辆映射单元，每一虚拟车辆映射单元与车辆标识唯一对应，换言之，每个虚拟车辆映射单元与接入车辆数据上报系统10的车辆之间存在一一对应的映射关系。业务处理模块300包括多个业务处理单元，每一业务处理单元与业务标识唯一对应，用于执行不同的业务。具体地，每一车辆对应有不同的多个业务处理单元，用于执行该车辆对应的不同的业务。
在进行车辆数据上报时，数据交互模块100接收多个车辆设备上报的携带车辆标识以及业务标识的车辆数据，并将车辆数据发送至业务标识对应的目标业务处理单元。具体地，数据交互模块100可根据业务处理单元与业务标识的对应关系确定目标业务处理单元。数据交互模块100确定目标业务处理单元的方式如前文所述，不再重复。
目标业务处理单元对车辆数据进行处理，获得目标车辆数据，并将目标车辆数据发送至车辆标识对应的目标虚拟车辆映射单元。目标虚拟车辆映射单元根据目标车辆数据修改映射状态数据并存储。
在一个实施例中，目标车辆数据可包括目标车辆状态数据。相应地，目标业务处理单元接收数据交互模块发送的车辆数据，对车辆数据进行解析获得车辆数据内的车辆状态数据，并将车辆状态数据处理为虚拟车辆映射单元可识别的目标车辆状态数据。目标业务处理单元解析车辆数据获得车辆状态数据并处理车辆状态数据的具体方式如前文所述，不再重复。目标虚拟车辆映射单元根据处理后的目标车辆状态数据修改目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。目标虚拟车辆映射单元修改映射状态数据并存储的具体方式亦如前文所介绍，不另赘述。
在另一个实施例中，目标车辆数据可包括业务指令。相应地，目标业务处理单元对车辆数据进行解析获得车辆数据内的业务指令数据，并将业务指令数据根据预设的规则处理为虚拟车辆映射单元可识别的业务指令。目标虚拟车辆映射单元根据业务指令进行业务处理，并根据业务处理的结果修改目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。目标业务处理单元解析获得业务指令数据并处理业务指令数据的具体方式，以及目标虚拟车辆映射单元根据业务指令进行业务处理，并根据业务处理的结果修改映射状态数据并存储的具体方式亦如前文所述，不再重复。
在一个优选的实施例中，业务处理单元以及虚拟车辆映射单元可通过AKKA框架下的Actor机制实现。
在一个实施例中，业务处理模块300还可以包括映射创建单元。映射创建单元用于接收数据交互模块100发送的车辆数据，并根据车辆数据携带的车辆标识判断车辆数据是否为首次上报。若是，则映射创建单元根据车辆标识创建对应的虚拟车辆映射单元。进一步，映射创建单元还可建立所创建的虚拟车辆映射单元与车辆标识的映射关系。
映射创建单元可通过AKKA框架下的Actor机制实现。映射创建单元创建车辆标识对应的虚拟车辆映射单元，以及建立所创建的虚拟车辆映射单元与车辆标识的映射关系的方式如前文所介绍，不再重复。
在一个实施例中，车辆数据上报系统10还可以包括数据存储模块400，用于存储前文所述的业务处理单元与业务标识的对应关系、业务标识与车辆数据的解析参数之间的对应关系表、虚拟车辆映射单元与车辆标识的映射关系、虚拟车辆映射单元的特征属性、目标车辆状态数据等。
具体地，数据存储模块400可包括持久性DB(Persistence Database)401和缓存层DB(Caching layer Database)402。目标车辆状态数据、虚拟车辆映射单元与车辆标识的映射关系、业务处理单元与业务标识的对应关系可以存储在缓存层DB 402中，虚拟车辆映射单元的特征属性以及业务标识与车辆数据的解析参数之间的对应关系表可以存储在持久性DB 401中。
在一个实施例中，数据交互模块100可包括Kafka消费者101。Kafka消费者101通过Kafka消费者模式接收车辆上报的车辆数据。
具体地，参照图4所示，车辆上报的车辆数据首先会通过数据上行通道发送到Kafka数据通道。Kafka数据通道为消息中间件，可由Kafka服务器(图4中的Kafka节点1和Kafka节点2可分别视为Kafka服务器)结合软件构成。此处的数据上行通道指基于MQTT通信协议建立的车辆中的车联网设备(图4中的TEM1至TEM5设备，具体例如车载T-BOX)与数据交互模块100所在的服务器之间建立的数据通道。设备TEM1至TEM5经MQTT节点(MQTT节点1和MQTT节点2)和Kafka节点(Kafka节点1和Kafka节点2)与数据交互模块100建立数据通道以进行数据传输。MQTT节点为基于MQTT通信协议进行信息转发的有源电子设备(如图4中所示的MQTT网关)。
当Kafka数据通道有消息(即数据)时，Kafka消费者101会主动消费数据，并将数据推送给业务处理模块300中的相应业务处理单元。
在一个实施例中，车辆数据上报系统10还可以包括应用程序接口(ApplicationProgramming Interface，API)调用模块500。应用程序接口调用模块500可为服务端提供可调用的应用程序接口，以供服务端获取所存储的当前车辆状态数据。具体地，服务端通过应用程序接口调用模块500调用应用程序接口，经由数据处理模块200的虚拟车辆映射单元从数据存储模块400获取当前车辆状态数据。服务端可通过调用应用程序接口获取车辆的当前车辆状态数据以进行数据分析处理等。服务端可指本系统上游的云端微服务或应用。例如，用户通过手机应用APP客户端向对应的APP服务端发送指定车辆的车辆状态获取请求，则APP服务端响应该请求，经由数据处理模块200中与指定车辆对应的虚拟车辆映射单元从数据存储模块400获取指定车辆的当前车辆状态数据，并将当前车辆状态数据返回给手机应用APP客户端以向用户展示该车辆的状态。
本发明通过领域驱动模型的设计将现实中的车辆映射到虚拟内存(Actor在计算机的内存中)中，并巧妙设计了系统框架，充分利用Actor特性，不仅实现高并发、高容错、无线程锁的架构设计，还将架构中的耦合度减少到最低，解决车联网领域早晚高峰的车辆高连接、海量数据上行的问题，以及减少服务器响应延迟，提升平台服务质量。
根据上述任意一个可选实施例或多个可选实施例的组合，本发明实施例能够达到如下有益效果：
本发明实施例提出的车辆上报数据的处理方法和车辆数据上报系统中，通过与业务标识对应的业务处理单元处理车辆上报的车辆数据获得目标车辆数据，并通过与现实车辆唯一对应的虚拟车辆映射单元根据得到的目标车辆数据同步修改自身的映射状态数据并存储，保证了高并发量下车辆向云端上报数据的正常运行。本发明的方案无需基于线程编程，也无需使用任何线程锁，避免了线程锁造成的阻塞，打破了线程数量的限制，可缓解甚至解决高并发量下消息阻塞问题，极大地提升了高并发量下的性能。由于业务处理单元和虚拟车辆映射单元并发量可达到百万级别，即使某些业务处理单元和虚拟车辆映射单元崩溃也不会影响整个系统的运行，大大提高了系统的容错性，减少系统宕机的可能。而且，对于不同业务的数据处理需求，能够通过不同的业务处理单元来进行处理，从而能够容易地扩展系统的业务处理功能以应对新的业务需求。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，为简洁起见，在此不另赘述。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以物理上相互独立，也可以两个或两个以上功能单元集成在一起，还可以全部功能单元都集成在一个处理单元中。上述集成的功能单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件或者固件的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：所述集成的功能单元如果以软件的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，其包括若干指令，用以使得一台计算设备(例如个人计算机，服务器，或者网络设备等)在运行所述指令时执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)，磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件(诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的计算设备)来完成，所述程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，当所述程序指令被计算设备的处理器执行时，所述计算设备执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种车辆上报数据的处理方法，应用于云端，其特征在于，所述云端包括多个业务处理单元以及多个虚拟车辆映射单元，所述方法包括：
接收车辆上报的车辆数据，其中，所述车辆数据携带车辆标识以及业务标识；
将所述车辆数据发送至所述业务标识对应的目标业务处理单元以对所述车辆数据进行处理，获得目标车辆数据；
将所述目标车辆数据发送至所述车辆标识对应的目标虚拟车辆映射单元，根据所述目标车辆数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储；
其中，所述业务处理单元以及所述虚拟车辆映射单元通过AKKA框架下的Actor机制实现，一个Actor对应一辆现实车辆或者一个业务，车辆的实时状态数据都会同步对应到虚拟Actor里，当Actor收到同步数据后，可以按照预设业务逻辑进行自动操作。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述目标车辆数据包括目标车辆状态数据；
所述将所述车辆数据发送至所述业务标识对应的目标业务处理单元以对所述车辆数据进行处理，获得目标车辆数据，包括：
将所述车辆数据发送给所述业务标识对应的目标业务处理单元进行解析获得车辆数据内的车辆状态数据，并将所述车辆状态数据处理为所述虚拟车辆映射单元可识别的目标车辆状态数据；
所述根据所述目标车辆数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储，包括：
根据所述目标车辆状态数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述目标车辆数据包括业务指令；
所述将所述车辆数据发送给所述业务标识对应的目标业务处理单元以对所述车辆数据进行处理，获得目标车辆数据，包括：
将所述车辆数据发送给所述业务标识对应的目标业务处理单元进行解析获得车辆数据内的业务指令数据，并将所述业务指令数据处理为所述虚拟车辆映射单元可识别的业务指令；
所述根据所述目标车辆数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储，包括：
所述目标虚拟车辆映射单元根据所述业务指令进行业务处理，并根据所述业务处理的结果修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述云端还包括映射创建单元，
所述方法还包括：
接收车辆上报的车辆数据，若所述车辆数据为首次上报，
所述映射创建单元创建与所述车辆标识对应的虚拟车辆映射单元。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述业务处理单元以及所述虚拟车辆映射单元通过AKKA框架下的actor机制实现。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述接收车辆上报的车辆数据，包括：
通过Kafka消费者接收所述车辆上报的车辆数据。
7.一种车辆数据上报系统，其特征在于，包括：
数据交互模块，与多个车辆设备通信；
业务处理模块，包括多个业务处理单元；以及
数据处理模块，包括多个虚拟车辆映射单元；
其中，
所述数据交互模块用于接收所述多个车辆上报的携带车辆标识以及业务标识的车辆数据，并将所述车辆数据发送至所述业务标识对应的目标业务处理单元；
所述目标业务处理单元用于对所述车辆数据进行处理，获得目标车辆数据，并将所述目标车辆数据发送至所述车辆标识对应的目标虚拟车辆映射单元；
所述目标虚拟车辆映射单元用于根据所述目标车辆数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储；
并且，所述业务处理单元以及所述虚拟车辆映射单元通过AKKA框架下的Actor机制实现，一个Actor对应一辆现实车辆或者一个业务，车辆的实时状态数据都会同步对应到虚拟Actor里，当Actor收到同步数据后，可以按照预设业务逻辑进行自动操作。
8.根据权利要求7所述的车辆数据上报系统，其特征在于，所述目标车辆数据包括目标车辆状态数据；
所述目标业务处理单元用于接收所述数据交互模块发送的车辆数据，对所述车辆数据进行解析获得车辆数据内的车辆状态数据，并将所述车辆状态数据处理为所述虚拟车辆映射单元可识别的目标车辆状态数据；
所述目标虚拟车辆映射单元用于根据所述目标车辆状态数据修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。
9.根据权利要求7所述的车辆数据上报系统，其特征在于，所述目标车辆数据包括业务指令；
所述目标业务处理单元用于对所述车辆数据进行解析获得车辆数据内的业务指令数据，并将所述业务指令数据处理为所述虚拟车辆映射单元可识别的业务指令；
所述目标虚拟车辆映射单元还用于根据所述业务指令进行业务处理，并根据所述业务处理的结果修改所述目标虚拟车辆映射单元中的映射状态数据并存储。
10.根据权利要求7所述的车辆数据上报系统，其特征在于，
所述业务处理模块还包括映射创建单元，
所述映射创建单元用于接收所述车辆数据，并根据所述车辆标识判断所述车辆数据是否为首次上报，
若是，则所述映射创建单元根据车辆标识创建对应的虚拟车辆映射单元。
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