CN112738144B - 一种结合车辆分布式计算架构的云端通信系统及方法、车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种结合车辆分布式计算架构的云端通信系统，包括：网关控制器，将来自车身第一数据和第二数据转换为控制单元可识别的数据，其中，第一数据包括向云服务器请求获取云数据的数据，第二数据包括车辆自身的数据；控制单元，筛选并处理来自车身的第二数据和来自云服务器的云数据中的至少一个，并将处理后的数据传送至车载屏幕；通信单元，与控制单元及云服务器通信，以根据第一数据从云服务器接收云数据，并对云数据进行处理，再将处理后的云数据传送至控制单元；以及车载屏幕，显示从控制单元传送的处理后的数据。通过本发明所述系统，开发人员可以直接编写不同场景，并在车载屏幕上进行验证性测试，并且还可以节约开发成本及时间。

Description

一种结合车辆分布式计算架构的云端通信系统及方法、车辆
技术领域
本发明涉及车联网技术领域，具体地，涉及一种结合车辆分布式计算架构的云端通信系统及车辆。
背景技术
随着车联网技术的日益发展，在车辆运行中，可通过与网络系统的通信提供不同的服务功能，提高交通运行的效率。另外，车联网技术还应用于整车厂(OEM)对车辆的验证性测试，根据用户对采用系统提出的性能要求和扩展需求，进行真实数据的运行及测算，以更好的扩展未来业务。
由于车联网需要在各种不同场景中处理各种数据，因此通常采用分布式计算架构来进行对数据的处理。在与云服务器进行连接的同时，如何架构一个简单、高效、且可应用于各种场景的数据处理方案成为了一个重要的问题。
因此，需要一种简单方便的结合车辆分布式计算架构的云端通信系统，其可以在确保与云服务器的稳定网络连接的同时，还可以由整车厂直接编写不同场景来进行验证性测试。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的第一目的在于，提供一种结合车辆分布式计算机架构的云端通信系统，以解决现有的云端通信系统结构复杂，并且对OEM 开发人员编写场景有所限制的技术问题。
本发明的第二目的在于，提供一种结合车辆分布式计算机架构的云端通信方法，以解决现有的云端通信系统结构复杂，并且对OEM 开发人员编写场景有所限制的问题。
本发明的第三目的在于，提供一种包括结合车辆分布式计算机架构的云端通信系统的车辆，以解决现有的云端通信系统结构复杂，并且对OEM开发人员编写场景有所限制的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种结合车辆分布式计算架构的云端通信系统，包括：网关控制器，将来自车身第一数据和第二数据转换为控制单元可识别的数据，其中，第一数据包括向云服务器请求获取云数据的数据，第二数据包括车辆自身的数据；控制单元，筛选并处理来自车身的第二数据和来自云服务器的云数据中的至少一个，并将处理后的数据传送至车载屏幕；通信单元，与控制单元及云服务器通信，以根据第一数据从云服务器接收云数据，并对云数据进行处理，再将处理后的云数据传送至控制单元；以及车载屏幕，显示从控制单元传送的处理后的数据。
可选地，控制单元包括彼此通过局域网连接的第一控制单元和第二控制单元，其中，第一控制单元与通信单元通过以太网连接以第一数据传送到通信单元并且从通信单元接收云数据；第二控制单元与网关控制器和车载屏幕通过局域网连接以从网关控制器接收第二数据并且将其处理后传送到车载屏幕。
可选地，通信单元包括处理器和调制解调器，其中，处理器基于第一数据通过调制解调器与云服务器通信以向云服务器请求云数据，并且对通过调制解调器从云服务器接收的云数据进行格式处理，并将经格式处理后的云数据传送至所述第一控制单元。
可选地，第一控制单元将格式处理后的云数据发送至第二控制单元。
可选地，第二控制单元对接收的第二数据和格式处理后的云数据进行筛选及处理并然后传送至车载屏幕。
可选地，网关控制器包括车身信号转接网关。
可选地，第一控制单元包括作为实时处理系统的MABX，并且第二控制单元包括作为人机交互界面管理平台的P2S。
可选地，处理器包括树莓派单片机。
另一方面，本发明还提供了一种结合车辆分布式计算架构的云端通信方法，包括：通过网关控制器将车身传送的第一数据和第二数据转换为控制单元可识别的数据；通过局域网将转换后的第二数据传送至第二控制单元并且转换后的第一数据传送至第一控制单元；第一控制单元将第一数据通过以太网传送至通信单元，通信单元基于第一数据从云服务器接收云数据并且将云数据返回到第一控制单元；第一控制单元对云数据进行格式处理并将格式处理后的云数据传送到第二控制单元；并且第二控制单元对接收的转换后的第二数据和格式处理后云数据进行筛选及处理后显示到车载屏幕上。
再一方面，本发明还提供了一种车辆，其包括上述的系统。
(三)有益效果
本发明提供了一种结合车辆分布式计算架构的云端通信系统，包括：网关控制器，将来自车身第一数据和第二数据转换为控制单元可识别的数据，其中，第一数据包括向云服务器请求获取云数据的数据，第二数据包括车辆自身的数据；控制单元，筛选并处理来自车身的第二数据和来自云服务器的云数据中的至少一个，并将处理后的数据传送至车载屏幕；通信单元，与控制单元及云服务器通信，以根据第一数据从云服务器接收云数据，并对云数据进行处理，再将处理后的云数据传送至控制单元；以及车载屏幕，显示从控制单元传送的处理后的数据。另一方面，本发明还提供了一种结合车辆分布式计算架构的云端通信方法，包括：通过网关控制器将车身传送的第一数据和第二数据转换为控制单元可识别的数据；通过局域网将转换后的第二数据传送至第二控制单元并且转换后的第一数据传送至第一控制单元；第一控制单元将第一数据通过以太网传送至通信单元，通信单元基于第一数据从云服务器接收云数据并且将云数据返回到第一控制单元；第一控制单元对云数据进行格式处理并将格式处理后的云数据传送到第二控制单元；并且第二控制单元对接收的第二数据和云数据进行筛选及处理后显示到车载屏幕上。通过所述系统及其方法、车辆，在确保稳定的网络连接的同时，OEM开发人员可以直接编写不同场景，并在车载屏幕上进行验证性测试，此外，本发明中所述单元所包括的硬件均可易于获取，无需定制，从而可以节约开发成本及时间。
附图说明
结合附图，从以下的详细描述中，将更清楚地理解本发明的上述以及其他目的、特征和其他优点，其中：
图1是根据本发明的实施例的结合车辆分布式计算架构的云端通信系统的结构示意图。
图中：100：网关控制器；201：第一控制单元；202：第二控制单元；301：处理器；302：调制解调器；400：车载屏幕。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
根据本发明实施例的一种结合车辆分布式计算架构的云端通信系统，包括：网关控制器，将来自车身第一数据和第二数据转换为控制单元可识别的数据；控制单元，处理来自车身的第一数据、第二数据和来自云服务器的云数据中的至少一个，并将处理后的数据传送至车载屏幕；通信单元，与控制单元及云服务器通信，以根据第一数据从云服务器接收云数据，并对云数据进行处理，再将处理后的云数据传送至控制单元；以及车载屏幕，显示从控制单元传送的数据。
具体地，如图1所示，网关控制器100通过局域网接收来自车身的数据，并且将接收到的车身数据转换为控制单元200可识别的数据，再将转换后的数据通过局域网发送至车辆的控制单元200，其中，车身发出的数据包括第一数据和第二数据。第一数据包括向云服务器请求获取云数据的数据，如请求车辆的当前位置、请求车辆行驶的路况等，第二数据包括车辆自身的数据，如车辆的速度、车辆的油耗等。可选地，网关控制器100可以是BOB(break out box，车身信号转接网关)等网关。
控制单元200筛选及处理来自车身的第二数据以及来自云服务器的云数据中的至少一个，并将处理后的数据传送至车载屏幕400。具体地，本发明的实施例的控制单元200包括第一控制单元201和第二控制单元202。第一控制单元201和第二控制单元202彼此通过局域网连接，其中，第一控制单元201通过以太网与车辆的通信单元 300连接，将通过网关控制器接收的第一数据传送至通信单元300，并通过通信单元300接收来自云服务器的云数据，另外，第一控制单元201还可以在进行以太网和局域网信号的转换的同时，将处理后的云数据传送至第二控制单元202；第二控制单元202与网关控制器100 及车载屏幕400通过局域网连接，第二控制单元202可以直接接收来自网关控制器100的第二数据，并对其进行处理后将其传送到车载屏幕400上。在本发明的实施例中，第二控制单元202接收来自网关控制器100的第二数据和第一控制单元201中的云数据中的至少一个，并且根据用户所需，对接收的第二数据和云数据进行筛选及处理后，将其传送至车载屏幕400，使车载屏幕400显示用户所需的内容。可选地，第一控制单元201可以是不需要用户干预的实时处理系统MABX，或者与MATLAB(matrix laboratory，矩阵实验室)结合使用，以通过各种运算处理不同的场景。可选地，第二控制单元202可以是作为人机交互界面管理平台的P2S(point toserer，点对服务器系统)，其可以驱动车载屏幕400。
通信单元400与控制单元200及云服务器通信，以根据来自第一控制单元201的第一数据从云服务器中接收云数据，并对该云数据进行格式处理，再将格式处理后的云数据传送至控制单元200，其中，通信单元400包括处理器401和调制解调器402，在本发明的实施例中，处理器401通过MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)接收调制解调器402的4G或5G等信号中的至少一种，并且从JSON(JavaScript ObjectNotation，JavaScript对象简谱)格式中提取数据后将其传送至通过以太网连接的控制单元200，并通过控制单元200的处理显示到车载屏幕400上。可选地，处理器 401可以包括树莓派单片机。
另一方面，本发明还提供了一种结合车辆分布式计算架构的云端通信方法，包括：通过网关控制器将车身传送的第一数据和第二数据转换为控制单元可识别的数据；通过局域网将转换后的第二数据传送至第二控制单元并且转换后的第一数据传送至第一控制单元；第一控制单元将第一数据通过以太网传送至通信单元，通信单元基于第一数据从云服务器接收云数据并且将云数据返回到第一控制单元；第一控制单元对云数据进行处理并将处理后的云数据传送到第二控制单元；并且第二控制单元对接收的第二和云数据进行筛选及处理后显示到车载屏幕上。
根据本发明的实施例的结合车辆分布式计算架构的云端通信系统及方法，可以直接由OEM开发人员编写不同的场景，以进行验证性测试，例如，时间戳是否正确、GPS定位是否与道路实际情况相对应、或者由开发人员定义的一些其他验证等，并且在对其进行验证后，还可以通过该系统进行计算，以校正由于数据传输延迟或其他逻辑计算造成的偏移，例如，车辆通过控制单元向通信单元发送信息，使通信单元将如GPS定位错误或时间戳错误等问题等通知到云端，并在进行校正后，再通过显示到车载屏幕来进行验证。相对于不同项目与场景的系统搭建，本发明的实施例的结合车辆分布式计算架构的云端通信系统的成本更低，另外，其可拓展性更强，可包括对之后的5G 的通信方式的演进。
再一方面，本发明还提供了一种车辆，其包括根据本发明实施例的上述系统。
以上所使用的，术语“单元”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以硬件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
综上所述，本发明提供了一种结合车辆分布式计算架构的云端通信系统，包括：网关控制器，将来自车身第一数据和第二数据转换为控制单元可识别的数据，其中，第一数据包括向云服务器请求获取云数据的数据，第二数据包括车辆自身的数据；控制单元，筛选并处理来自车身的第二数据和来自云服务器的云数据中的至少一个，并将处理后的数据传送至车载屏幕；通信单元，与控制单元及云服务器通信，以根据第一数据从云服务器接收云数据，并对云数据进行处理，再将处理后的云数据传送至控制单元；以及车载屏幕，显示从控制单元传送的处理后的数据。另一方面，本发明还提供了一种结合车辆分布式计算架构的云端通信方法，包括：通过网关控制器将车身传送的第一数据和第二数据转换为控制单元可识别的数据；通过局域网将转换后的第二数据传送至第二控制单元并且转换后的第一数据传送至第一控制单元；第一控制单元将第一数据通过以太网传送至通信单元，通信单元基于第一数据从云服务器接收云数据并且将云数据返回到第一控制单元；第一控制单元对云数据进行格式处理并将格式处理后的云数据传送到第二控制单元；并且第二控制单元对接收的第二数据和云数据进行筛选及处理后显示到车载屏幕上。通过所述系统及其方法、车辆，在确保稳定的网络连接的同时，OEM开发人员可以直接编写不同场景，并在车载屏幕上进行验证性测试，此外，本发明中所述单元所包括的硬件均可易于获取，无需定制，从而可以节约开发成本及时间。
最后应说明的是：以上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：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的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种结合车辆分布式计算架构的云端通信系统，包括：
网关控制器，将来自车身第一数据和第二数据转换为控制单元可识别的数据，其中，所述第一数据包括向云服务器请求获取云数据的数据，所述第二数据包括车辆自身的数据；
控制单元，筛选并处理来自车身的第二数据和来自云服务器的云数据中的至少一个，并将处理后的数据传送至车载屏幕；
通信单元，与所述控制单元及云服务器通信，以根据所述第一数据从所述云服务器接收所述云数据，并对所述云数据进行处理，再将处理后的云数据传送至所述控制单元；以及
车载屏幕，显示从所述控制单元传送的处理后数据，
其中所述控制单元包括彼此通过局域网连接的第一控制单元和第二控制单元，其中，所述第一控制单元与所述通信单元通过以太网连接一将所述第一数据传送到所述通信单元并且从所述通信单元接收所述云数据；所述第二控制单元与所述网关控制器和所述车载屏幕通过局域网连接以从所述网关控制器接收第二数据并且将其处理后传送到所述车载屏幕。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述通信单元包括处理器和调制解调器，其中，所述处理器基于所述第一数据通过所述调制解调器与所述云服务器通信以向所述云服务器请求云数据，并且对通过所述调制解调器从所述云服务器接收的云数据进行格式处理，并将经格式处理后的云数据传送至所述第一控制单元。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述第一控制单元将所述格式处理后的云数据发送至所述第二控制单元。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述第二控制单元对接收的所述第二数据和所述格式处理后的云数据进行筛选及处理并然后传送至所述车载屏幕。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述网关控制器包括车身信号转接网关。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述第一控制单元包括作为实时处理系统的MABX，并且所述第二控制单元包括作为人机交互界面管理平台的P2S。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述处理器包括树莓派单片机。
8.一种结合车辆分布式计算架构的云端通信方法，其特征在于，所述方法基于根据权利要求1-7任一项所述的系统，所述方法包括：
通过所述网关控制器将车身传送的第一数据和第二数据转换为所述控制单元可识别的数据；
通过局域网将转换后的第二数据传送至所述第二控制单元并且转换后的第一数据传送至所述第一控制单元；
所述第一控制单元将所述第一数据通过以太网传送至所述通信单元，所述通信单元基于所述第一数据从云服务器接收云数据并且将云数据返回到所述第一控制单元；
所述第一控制单元对所述云数据进行格式处理并将经格式处理后的云数据传送到所述第二控制单元；并且
所述第二控制单元对接收的所述转换后的第二数据和所述云数据进行筛选及处理后显示到所述车载屏幕上。
9.一种车辆，其特征在于：包括根据权利要求1-7中任意一项所述的系统。
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