CN111831229A - 一种车联网数据存储管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车联网数据存储管理方法，所述方法包括：步骤S1：监测TBOX的存储空间使用情况；步骤S2：针对TBOX存储空间使用情况进行缓解处理；步骤S3：针对TBOX存储空间使用情况进行存储空间扩展。本发明能够根据车载系统的存储空间使用情况，在车载系统硬件受限的情况下进行安全性保证的快速处理，通过混合通信方式和双向简单鉴权相结合的方式提供生态圈内的存储空间管理，在保障安全性的同时大大的提高了速度；还提供了受限资源状况下的介入和安全通信链路支持下的手机备用存储；提出了基于单位数据块及其数据值对比的快速监测方法，提供了进行存储管理和扩展的基础和可能性，大大的提高了车联网的用户体验。

Description

一种车联网数据存储管理方法

【技术领域】

本发明属于物联网数据处理领域，尤其涉及一种车联网数据存储管理方法。

【背景技术】

车联网(IOV，Internet of Vehicle)能够实现智能化交通管理、智能动态信息服务和车辆控制的一体化网络，是物联网技术在交通系统领域的典型应用，其是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互，实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统，它可以通过车与车、车与人、车与路互联互通实现信息共享，收集车辆、道路和环境的信息，并在信息网络平台上对多源采集的信息进行加工、计算、共享和安全发布，根据不同的功能需求对车辆进行有效的引导与监管，以及提供专业的多媒体与移动互联网应用服务。车联网中的汽车类型非常复杂，硬件资源的情况各不相同，有的车辆很新，车内控制系统安全性较强，硬件资源比较丰富，控制能力也很强，有些则具有很有限的硬件资源，系统的扩展性很差，难以进行更多的扩展。那么如何在这种情况下，突破这种受限资源的限制，对于车联网的多个节点，如何进行数据加载来和节点的软硬件资源之间取得一个平衡，进行车联网技术的推广，让车主们都能够享受到车联网技术的好处，是尚待解决的问题。针对该问题，本发明提出一种车联网数据存储管理方法，能够根据车载系统的存储空间使用情况，在车载系统硬件受限的情况下进行安全性保证的快速处理，通过混合通信方式和双向简单鉴权相结合的方式提供生态圈内的存储空间管理，在保障安全性的同时大大的提高了速度；还提供了受限资源状况下的介入和安全通信链路支持下的手机备用存储；提出了基于单位数据块及其数据值对比的快速监测方法，提供了进行存储管理和扩展的基础和可能性，大大的提高了车联网的用户体验。

【发明内容】

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种车联网数据存储管理方法，所述方法包含：

步骤S1：监测TBOX的存储空间使用情况；

步骤S2：针对TBOX存储空间使用情况进行缓解处理；

步骤S3：针对TBOX存储空间使用情况进行存储空间扩展。

进一步的，所述步骤S1具体为：手机通过无线的方式发送存储空间读取命令到TBOX，TBOX进行存储空间监测，将获取的存储空间使用情况发送给手机。

进一步的，手机读取TBOX存储空间属性信息，基于存储空间属性信息确定存储空间组成，对于每个存储空间组成部分，读取单位数据块大小的数据，计算存在有效数据的单位数据块数量作为占用数据块数量，计算所有存储空间库的所述占用单位数据块数量和存储空间总的单位数据块数量的比值作为存储空间占用量。

进一步的，所述TBOX为双核系统。

进一步的，所述步骤S2具体为：启动存储空间划分策略。

进一步的，所述启动存储空间划分策略，具体为：手机发送启动划分指令给远端和TBOX，远端进行鉴权，基于鉴权结果发送启动划分指令给TBOX，TBOX进行鉴权，并在鉴权通过的情况下调整存储空间划分策略。

进一步的，所述调整存储空间划分策略，具体为：在第一核和第二核之间进行存储空间划分，使得第一核和第二核对存储空间的使用保持预设比例。

进一步的，第一核和第二核之间平均划分存储空间。

进一步的，在第一核和第二核之间按照默认比例进行划分。

进一步的，所述进行存储空间扩展为进行TBOX存储空间的硬件扩展。

本发明的有益效果包括：能够根据车载系统的存储空间使用情况，在车载系统硬件受限的情况下进行安全性保证的快速处理，通过混合通信方式和双向简单鉴权相结合的方式提供生态圈内的存储空间管理，在保障安全性的同时大大的提高了速度；还提供了受限资源状况下的介入和安全通信链路支持下的手机备用存储；提出了基于单位数据块及其数据值对比的快速监测方法，提供了进行存储管理和扩展的基础和可能性，大大的提高了车联网的用户体验。。

【附图说明】

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明的车联网数据存储管理方法示意图。

【具体实施方式】

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明所应用的车联网系统包含主机、车载TBOX、手机APP及远端；主机主要用于车内的影音娱乐，以及车辆信息显示；车载TBOX主要用于和远端/手机APP通信，实现手机APP的车辆信息显示与控制；

TBOX主要用于采集车辆相关信息包括位置信息、姿态信息、车辆状态信息，然后通过无线通信将信息传送到远端；用户可以使用手机APP和Web客户端通过TSP平台下发指令给TBOX终端，对车辆进行控制操作；

优选的：所述TBOX通过CAN总线进行车辆信息采集。

所述车载TBOX为双核系统，第一核用于进行应用层控制，例如：接收并解析云端指令，接收核心层信息，进行信息处理后发送给云端；第二核用于进行核心层控制，例如：通过接入CAN总线实现指令与信息的传递，获取汽车相关信息，进行汽车硬件单元的管理；第一核和第二核共享存储空间；

对本发明所应用的一种车联网数据存储管理方法进行详细说明，如附图1所示，所述方法包含：

步骤S1：监测TBOX的存储空间使用情况；具体的：手机通过无线的方式发送存储空间读取命令到TBOX，TBOX进行存储空间监测，将获取的存储空间使用情况发送给手机；

TBOX作为既有系统，很多的TBOX本身不具备存储空间管理的能力，或者管理能力有限；而且存储空间的监测会带来突发的资源消耗，会影响紧急事件的处理；因此，可替换的：手机读取TBOX存储空间属性信息，基于存储空间属性信息确定存储空间组成，对于每个存储空间组成部分，读取单位数据块大小的数据，计算存在有效数据的单位数据块数量作为占用数据块数量，计算所有存储空间库的所述占用单位数据块数量和存储空间总的单位数据块数量的比值作为存储空间占用量；所述比值越大表示占用量越大，反之亦然；当比值超过比值阈值且非极值时，进入缓解处理；否则在步骤S1进行持续监测或者停止监测等待手机主动发起监测；其中：比值阈值为预设值；

直接访问TBOX的操作系统层面获取存储空间使用情况显然是不可能的，频繁的访问存储空间逐个的读取每个bit的数据可能会导致主机系统崩溃，显然更不可行，本发明通过单位数据块的有效数据量的估算，在保证后续策略允许精度的基础上大大的降低了带来的额外读取开销；相应的，单位数据块中的bit为连续的相同数值，可选择，该相同的数值保持一较长时间，则认为所述单位数据块为无效数据块，无效数据块是未被使用或少有使用的数据块；单位数据块大小是可调整的，大小越大监测难度越小，但是单位数据块大小过小会降低监测的准确度；

为了进一步的提高精度，当上述方法失效或需要进一步确认时，即当比值为极端值，如超过第一阈值，小于第二阈值时，作进一步监测；所述进一步监测为：选择特定数据块，进行有时间间隔的连续读取，当所述特定数据块的换入换出率超过第一设定值时，确定所述存储空间使用超负荷，进行存储空间释放或者进入步骤S3；当所述换入换出率小于第二设定值时，确定所述存储空间空闲；无需进入后续步骤；此时可以在步骤S1进行持续监测或者停止监测等待手机主动发起监测；处于中间值时，确定存储空间使用临界，待进一步监测或进入缓解处理；换入换出率为特定数据块发生数据改变的频率，如果特定数据块未发生改变则表示换入换出率为0；通过多个时间点连续采集特定数据块的数据值来确定换入换出率；当多个时间点采集到特定数据块的数据值均未发生改变时，确定所述特定数据块的换入换出率为0；其中，第一阈值，第二阈值，第一设定值和第二设定值均为预设值；

优选的：特定数据块为比特值矩阵，大小为8*8＝64bit的bit值矩阵，读出所述64bit数据作为一个长整形保存，进行长整型数据值的对比以确定特定数据块的数据值是否发生改变；通过这样的方式，将矩阵的比较转换为数据值的比较，加快了监测的速度；所述比特值矩阵中的bit值在存储空间中并非连续的，例如：在第一行中的中央8个bit，第二行中央8个bit，...第八行中央8个bit，共同构成了该64bit的bit值矩阵，读取时依次读取该八行数据值，进行bit值的选取和拼接后，构成64bit的数据值；选取和拼接在手机端执行；

优选的：所述特定数据块位于存储空间中的不同偏移位置中，特定数据块的选取和存储空间的管理策略相关，基于存储空间的管理策略选择对应的特定数据块；根据存储空间的管理策略确定对应的特定数据块位置列表，读取列表中每个位置处的特定数据块；存储空间管理策略中有些存储空间位置处不容易发生换入换出，有些容易发生换入换出，通过对不同策略进行仿真模拟，获取容易发生换入换出的多个存储空间访问位置，基于所述位置形成和所述策略对应的特定数据块位置列表；通过这样的方式，当该不容易发生换入换出位置处的存储空间都发生了频繁的换入换出，必然指示了该存储空间使用超负荷；

可选的：所述特定数据块为存储空间中的特定数据行，读取多个不同物理偏移地址的数据行的数据值作为所述特定数据块的数据值；例如：可以选择一次读取两行，并进行行间特定bit段的拼接来形成用于比较的bit数据值；

步骤S2：针对TBOX存储空间使用情况进行缓解处理；具体的：启动存储空间划分策略；

在手机进行步骤S1中的监测时实际上已经加入了和TBOX相关的车联网环境，但是在启动划分策略时，我们必须进行再次鉴权来充分保障安全性，同时也是建立了一种数据通信链路保障划分过程中的数据传输和深入监测；

所述启动存储空间划分策略，具体为：手机发送启动划分指令给远端和TBOX，远端进行鉴权，基于鉴权结果发送启动划分指令给TBOX，TBOX进行鉴权，并在鉴权通过的情况下调整存储空间划分策略；具体包含如下步骤：

步骤S2A：获取手机标识和TBOX标识，对手机标识进行约定映射得到约定映射值，将所述约定映射值和手机标识、TBOX标识包含在复杂启动划分指令中，发送复杂启动划分指令给远端；

优选的：所述手机标识包含SIM标识和硬件标识；

步骤S2B：远端接收复杂启动划分指令，对约定映射值进行反向映射以得到反向映射值，将反向映射值和手机标识进行比较以确定是否一致，确定手机标识和TBOX标识之间是否存在绑定关系，如果一致且存在绑定关系，则发送第一简单启动划分指令给所述TBOX标识所对应的TBOX；其中：所述第一简单启动划分指令中仅包含手机标识；这里通过无线的方式发送；

优选的：在发送第一简单启动划分指令之前，通过TBOX和手机的GPS定位确定两者之间的位置关系，如果两者之间的位置关系满足预设范围要求，则发送启动划分指令；否则，需要进行位置范围内的手机终端进行授权后方可进行后续操作；

步骤S2C：TBOX在接收到第一简单启动划分指令后进行响应，基于所述响应手机采用第一通信方式发送第二简单启划分指令给TBOX，TBOX进行鉴权，如果鉴权通过则调整存储空间划分策略；

优选的：第一简单划分指令和第二简单划分指令相同，均仅包含手机标识；通过手机标识的比较以确定是否鉴权通过；

优选的：所述第一通信方式为蓝牙通信方式；现有技术中在整个车载系统的通信中一致的采用无线的方式进行通信，但是实际上，在进行关键信息的发送过程中，对于重要的功能启用，车辆和人之间的位置关系很重要，在车附近的人必然和车有更紧密的联系，具有先天的决定权利；另外蓝牙通信距离短，信息篡改的几率小，进一步的保护了功能启用的安全性；通过两种通信方式的混合降低了鉴权的复杂性的同时保障了速度和安全性；

可替换的：第二简单启动划分指令中包含经过车属映射的手机标识所得到的车属映射值，在收到第二简单启动划分指令后，将所述车属映射值进行反向映射得到车辆标识，将所述车辆标识和第一简单启动划分指令中的手机标识进行比较以确定是否鉴权通过；

车属映射不同于约定映射，约定映射为车联网平台同一设置的映射规则，为该映射规则为所有车辆需要遵守的映射规则，定期进行群发以推送车联网平台中的每个手机节点，但是TBOX并不接受该推送以避免频繁的更换带来的计算复杂性和安全危险；车属映射为家庭环境范围内的映射规则，是建立家庭环境中的所有车载节点甚至是所有家庭环境中的物联网节点需要遵守的映射规则，通过进行映射规则的缺乏，保证了家庭物联网平台信息安全性和生态环境的建立；

所述进行响应，具体为:TBOX通过音频和/或视频方式发送提醒给手机用户；避免了TBOX再次主动发起和进行通信链路的建立，实际上也一定程度保证了位置范围内的用户具有该划分权限；可替换的：TBOX通过蓝牙的方式发送响应信息给所述手机标识对应的手机；上述两种方式下，第一通信方式为蓝牙通信方式；当蓝牙通信方式未建立时，通过无线的方式发送响应信息；相应的，第一通信方式为无线通信方式；

优选的：所述第一简单启动划分指令中包含时效信息；在接收到第二简单划分指令后，进行时效信息的对比，当时效有效情况下进行后续操作；

所述调整存储空间划分策略，具体为：在第一核和第二核之间进行存储空间划分，使得第一核和第二核对存储空间的使用保持预设比例；最简单的做法是，在第一核和第二核之间平均划分存储空间；

可替换的：根据事件响应时间进行存储空间划分调整，具体的：确定典型事件集合，根据紧急程度调整典型事件集合，监测典型事件的响应时间，确定典型事件的核归属，对于每个核计算归属所述核的典型事件平均响应时间，基于所述平均响应时间进行存储空间的核间划分，增加平均响应时间长的核的存储空间，并降低平均响应时间短的核的存储空间空间；通常存储空间的核间划分是基于底层存储空间数据监控的，但是具体的让TBOX下载到存储空间底层显然需要TBOX的大型更新换代，不现实；通过典型事件监控能够最快速的进行划分指示；

所述根据紧急程度调整典型事件集合，具体为：根据典型事件的重要程度来调整典型事件集合，将不重要的事件调整出典型事件集合；该项操作可以根据预先建立的紧急程度列表来进行，也可以是用户选择，用户选择相应的模式以确定所对应的典型事件；

优选的：所述调整存储空间划分策略由TBOX和手机配合完成，手机确定典型事件集合和调整后的典型事件集合，由TBOX发送相应响应时间以及具体的划分策略，由TBOX来执行具体的划分；TBOX的存储空间管理模块提供相应的操作系统层级接口以支持该划分；通过该接口打开TBOX存储空间管理的黑匣子；

步骤S3：针对TBOX存储空间使用情况进行存储空间扩展；具体的：当存储空间使用超负荷时，进行存储空间扩展；最简单的做法是进行TBOX空间的硬件扩展；

优选的：通过手机空间来扩展TBOX存储空间，将TBOX中的部分数据转移存储到手机中，在TBOX需要进行所述部分数据的访问时，将手机存储空间作为下一级存储，读取到TBOX存储空间中，并将淘汰数据存入手机空间中；当手机和TBOX保持蓝牙通信时，也就是在步骤S2中，当手机和TBOX的鉴权通信链路已经建立后，可以采用该蓝牙通信的通信链路作为存储空间扩展方式；例如TBOX中的部分显示数据，非重要程序数据均可以转移到手机存储空间中，而手机存储空间的扩展相对TBOX来说要简单容易；

优选的：当存储空间扩展失败时，模拟ACC熄火，启动TBOX睡眠模式，此时，很多TBOX任务被中终止或者关闭，会释放很多内存空间；例如：通讯模块将会断开数据链路，保证车载TBOX工作电流更低，此时，仅保留紧急业务，例如：短信接收和电话打入功能；仅当需要远程控制时才需要发送短信，信息查询的是客服中心熄火前的数据，不需要发送短信；

优选的：模拟ACC熄火后等待手机或云端唤醒；

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种车联网数据存储管理方法，其特征在于，所述方法包含：

步骤S1：监测TBOX的存储空间使用情况；

步骤S2：针对TBOX存储空间使用情况进行缓解处理；

步骤S3：针对TBOX存储空间使用情况进行存储空间扩展。

2.根据权利要求1所述的车联网数据存储管理方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：手机通过无线的方式发送存储空间读取命令到TBOX，TBOX进行存储空间监测，将获取的存储空间使用情况发送给手机。

3.根据权利要求2所述的车联网数据存储管理方法，其特征在于，手机读取TBOX存储空间属性信息，基于存储空间属性信息确定存储空间组成，对于每个存储空间组成部分，读取单位数据块大小的数据，计算存在有效数据的单位数据块数量作为占用数据块数量，计算所有存储空间库的所述占用单位数据块数量和存储空间总的单位数据块数量的比值作为存储空间占用量。

4.根据权利要求3所述的车联网数据存储管理方法，其特征在于，所述TBOX为双核系统。

5.根据权利要求4所述的车联网数据存储管理方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：启动存储空间划分策略。

6.根据权利要求5所述的车联网数据存储管理方法，其特征在于，所述启动存储空间划分策略，具体为：手机发送启动划分指令给远端和TBOX，远端进行鉴权，基于鉴权结果发送启动划分指令给TBOX，TBOX进行鉴权，并在鉴权通过的情况下调整存储空间划分策略。

7.根据权利要求6所述的车联网数据存储管理方法，其特征在于，所述调整存储空间划分策略，具体为：在第一核和第二核之间进行存储空间划分，使得第一核和第二核对存储空间的使用保持预设比例。

8.根据权利要求7所述的车联网数据存储管理方法，其特征在于，第一核和第二核之间平均划分存储空间。

9.根据权利要求8所述的车联网数据存储管理方法，其特征在于，在第一核和第二核之间按照默认比例进行划分。

10.根据权利要求9所述的车联网数据存储管理方法，其特征在于，所述进行存储空间扩展为进行TBOX存储空间的硬件扩展。

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