CN114500152A - 一种仪表soa架构及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仪表SOA架构及其实现方法，包括，多个仪表服务单元，总线单元，SOA服务单元，以太网总线单元。仪表向外发布的SOA服务以及需要使用的SOA服务都通过SOA进程统一对外订阅和发布。仪表服务封装成PPS接口通过PPS总线进行内部发布，SOA进程通过PPS总线接收仪表服务提供过来的数据并进行解析，同时在服务网关上进行注册，形成服务清单，通过网关的服务治理，转化为DDS TOPIC，然后再通过DDS中间件，经由TCP/IP协议栈发布到以太网总线上。通过服务网关、DDS中间件、TCP/IP协议栈组成的仪表SOA进程，通过仪表内部PPS总线与内部功能服务进行通信。同时，通过服务网关进行服务治理，提高了系统的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于智能座舱仪表技术领域，更具体涉及一种仪表SOA架构及其实现方法。
背景技术
随着“软件定义汽车”的时代来临，汽车已经从传统的机械产品向智能电子产品转变，智能汽车是汽车发展的必然趋势。汽车从之前交付给消费者就结束到现在从消费者使用汽车开始到整个产品生命周期的常用常新，特别是特斯拉的付费模式，是软件定义汽车的典型代表。如何实现常用常新，实现软件变现，技术上目前的主流技术方案是SOA。仪表作为驾驶员与汽车信息的交互入口，通过SOA实现换肤、换主题以及其它应用，是实现常用常新的功能之一。如何在仪表上实现SOA，尽最大程度开放仪表功能给开发者进行开发，同时不影响仪表的功能安全特性，是仪表SOA需要解决的主要问题。
我国专利CN110955412A公开了一种面向服务的智能座舱系统及其设计方法和设计系统，该发明的智能座舱系统包括若干电子控制单元；设计方法包括：S1、对智能座舱系统的功能业务流程进行服务抽象，以得到若干服务和若干业务流程；业务流程用于封装多个服务，以完成所需的业务逻辑组合；S2、对若干服务进行分类，以得到实体服务和公共服务；实体服务为从功能逻辑抽象得出的服务，实体服务包括若干公共服务；公共服务为不限于从功能逻辑中抽象得出的服务，公共服务为不可拆分的服务；S3、将若干业务流程、若干服务分别部署至若干电子控制单元中的一个。该发明兼顾智能座舱系统服务化需求与对遗留资产的有效利用，为座舱系统架构向SOA范式过渡提供有效方案。
该发明为了克服现有技术种传统的智能座舱系统架构设计无法满足智能座舱的网联化、智能化、软件快速迭代等需求的缺陷，提供一种能够满足智能座舱的网联化、智能化、软件快速迭代等需求的面向服务的智能座舱系统及其设计方法和设计系统。其方案整合了智能座舱服务处，提供了适用于智能座舱系统的服务分类方法，形成任务服务子层、实体服务子层、公共服务子层的服务管理体系。
综上所述，该方案是从整个座舱系统层面对整个设计框架、服务划分、服务部署进行了系统的概述，但未在具体软件层面上使用特别是仪表软件层面怎样实现SOA进行说明。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种仪表SOA架构及其实现方法，通过服务网关、DDS中间件、TCP/IP协议栈组成的仪表SOA进程，通过仪表内部PPS总线与内部功能服务进行通信。同时，通过服务网关进行服务治理，提高了系统的稳定性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种仪表SOA架构，包括，
多个仪表服务单元，分别对应于多个数据类型；
总线单元，与多个仪表服务单元连接，用于与仪表服务单元进行数据交换；
SOA服务单元，与总线单元连接，用于与总线单元进行数据交换；
以太网总线单元，与SOA服务单元连接，用于与SOA服务单元进行数据交换。
作为优化，所述总线单元包括PPS总线，对应的，多个仪表服务单元封装为PPS接口与PPS总线连接进行数据交换。
作为优化，所述SOA服务单元包括，
总线接口，与总线单元连接，用于从总线单元上订阅或发布数据；
服务网关，与总线接口连接，用于对数据进行服务治理；
DDS中间件，与服务网关连接，用于将数据转化成DDS TOPIC结构，并序列化DDSTOPIC；
TCP/IP协议栈，与DDS中间件和以太网总线单元连接，用于以TCP/IP协议从以太网总线单元上订阅或发布数据。
作为优化，所述服务网关包括服务注册模块、配置管理模块、服务治理模块和防止恶意攻击模块。
基于上述架构，本发明还提供了一种仪表SOA架构实现方法，包括以下步骤，
S1、仪表内部的多个仪表服务单元由PPS总线上订阅或发布数据；
S2、SOA服务单元由PPS总线上发布或订阅仪表服务单元订阅或发布的数据；
S3、SOA服务单元通过服务网关对数据进行服务治理，并通过DDS中间件将数据转化成DDS TOPIC结构，且序列化该DDS TOPIC；
S4、SOA服务单元将处理后的数据以TCP/IP协议订阅或发布至以太网总线单元。
作为优化，所述仪表服务单元发布数据，包括以下步骤，
S101、启动PPS服务，建立PPS总线；
S102、创建对应于数据类型的PPS结构；
S103、启动SOA服务单元进程；
S104、启动SOA服务单元中对应于所述数据类型的服务，将该数据转化为PPS数据，并将该PPS数据写入PPS结构；
S105、SOA服务单元中的接收线程由PPS总线接收所述PPS数据，并进行解析；
S106、解析后的数据通过服务网关进行服务治理；
S107、将服务网关处理后的数据通过DDS中间件转化成DDS TOPIC结构，并序列化DDS TOPIC；
S108、通过TCP/IP协议将序列化后的DDS TOPIC发布至以太网总线单元上。
所述仪表服务单元订阅数据，为发布数据的逆步骤。
作为优化，其特征在于，S106中的服务治理包括，解析后的数据进入服务网关，服务网关中对应于该数据类型的服务首先在服务注册模块中注册，并根据配置管理模块的配置，判断此服务是否对外暴露，若对外暴露则将该数据转化成服务网关所需的数据结构，并执行S107；否则终止执行S107。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明采用中心化方式，通过一个SOA进程来与外部进行SOA服务通信，内部服务或模块需要SOA服务的都通过PPS与该进程进行连接。本发明的优势是不对传统仪表软件架构做较大更改，直接通过增加SOA服务进程就能满足仪表服务化改造。同时，如果DDS中间件更改或换成SOMEIP中间件，只需要更改SOA进程即可实现，不影响仪表其它进程，做到了较好的解耦。另外，本发明引入了服务网关进行服务治理，极大的提高了系统的安全和稳定性。
附图说明
图1为本发明的SOA架构图；
图2为本发明SOA架构的仪表发布数据的流程示例图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例：参见图1-图2，
一种仪表SOA架构，包括，
多个仪表服务单元，分别对应于多个数据类型。
总线单元，与多个仪表服务单元连接，用于与仪表服务单元进行数据交换。所述总线单元包括PPS总线，对应的，多个仪表服务单元封装为PPS接口与PPS总线连接进行数据交换。
SOA服务单元，与总线单元连接，用于与总线单元进行数据交换。所述SOA服务单元包括，
总线接口，与总线单元连接，用于从总线单元上订阅或发布数据。
服务网关，与总线接口连接，用于对数据进行服务治理。所述服务网关包括服务注册模块、配置管理模块、服务治理模块和防止恶意攻击模块。
DDS中间件，与服务网关连接，用于将数据转化成DDS TOPIC结构，并序列化DDSTOPIC。
TCP/IP协议栈，与DDS中间件和以太网总线单元连接，用于以TCP/IP协议从以太网总线单元上订阅或发布数据。
以太网总线单元，与SOA服务单元连接，用于与SOA服务单元进行数据交换。
具体的，本发明的仪表向外发布的SOA服务以及需要使用的SOA服务都通过SOA进程统一对外订阅和发布。仪表服务封装成PPS接口通过PPS总线进行内部发布，SOA进程通过PPS总线接收仪表服务提供过来的数据并进行解析，同时在服务网关上进行注册，形成服务清单，通过网关的服务治理，转化为DDS TOPIC，然后再通过DDS中间件，经由TCP/IP协议栈发布到以太网总线上。
根据本实施例，还包括：仪表订阅的服务，采用以太网接收，通过DDS中间件接收DDS数据，再经由服务网关进行服务治理，把服务治理后的服务再通过PPS总线发送到订阅此功能的仪表服务单元。
基于上述架构，本发明还提供了一种仪表SOA架构实现方法，包括以下步骤，
S1、仪表内部的多个仪表服务单元由PPS总线上订阅或发布数据；
S2、SOA服务单元由PPS总线上发布或订阅仪表服务单元订阅或发布的数据；
S3、SOA服务单元通过服务网关对数据进行服务治理，并通过DDS中间件将数据转化成DDS TOPIC结构，且序列化该DDS TOPIC；
S4、SOA服务单元将处理后的数据以TCP/IP协议订阅或发布至以太网总线单元。
具体的，本申请的实施例针对现有座舱SOA架构无仪表端SOA具体实现方法的问题，提出了一种仪表SOA架构以及实现方法。该方法具有可扩展，灵活部署，不影响现有仪表软件架构，安全可靠等特点。
如图1所示，根据座舱整体需要仪表提供的服务以及仪表需要用到其它域的服务，在仪表内部包含多个具体服务单元以及与SOA相关的PPS接口，比如里程PPS接口，里面有里程数据。各个服务单元通过PPS接口把数据发到PPS总线上，同时也从PPS总线上接收数据。SOA进程通过PPS总线接收和发送数据，通过服务网关把数据转换成相应的服务，或者把服务转换成相应的数据。同时服务网关具有服务注册、配置管理、服务治理、防止恶意攻击的功能。经过服务网关处理的数据，通过DDS中间件接口建立DDS TOPIC，然后通过TCP/IP发送到以太网总线上。
其中，以所述仪表服务单元发布数据为例，包括以下步骤，如图2所示，
S101、启动PPS服务，建立PPS总线。
S102、创建对应于里程数据的PPS结构：
total_mileage:json:{"status":0,"unit":0,"value":0}。
S103、启动SOA服务单元进程。
S104、启动SOA服务单元中的里程服务进程，计算里程值，并将该里程值写入PPS结构。
S105、SOA服务单元中的接收线程由PPS总线接收所述PPS数据，并进行解析得到里程值。
S106、解析后的数据通过服务网关进行服务治理。具体的，解析后的数据进入服务网关，服务网关中对应于该数据类型的服务首先在服务注册模块中注册，并根据配置管理模块的配置，判断此服务是否对外暴露，若对外暴露则将该数据转化成服务网关所需的数据结构，并执行下一步；如不能暴露则不执行后续操作。
S107、把里程数据按照DDS TOPIC结构进行传递，并序列化DDS TOPIC，供TCP/IP传输。
S108、通过TCP/IP协议将序列化后的DDS TOPIC发布至以太网总线单元上。
所述仪表服务单元订阅数据，为发布数据的逆步骤，参考上述步骤。
本发明采用中心化方式，通过一个SOA进程来与外部进行SOA服务通信，内部服务或模块需要SOA服务的都通过PPS与该进程进行连接。本发明的优势是不对传统仪表软件架构做较大更改，直接通过增加SOA服务进程就能满足仪表服务化改造。同时，如果DDS中间件更改或换成SOMEIP中间件，只需要更改SOA进程即可实现，不影响仪表其它进程，做到了较好的解耦。另外，本发明引入了服务网关进行服务治理，极大的提高了系统的安全和稳定性。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种仪表SOA架构，其特征在于，包括，
多个仪表服务单元，分别对应于多个数据类型；
总线单元，与多个仪表服务单元连接，用于与仪表服务单元进行数据交换；
SOA服务单元，与总线单元连接，用于与总线单元进行数据交换；
以太网总线单元，与SOA服务单元连接，用于与SOA服务单元进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的一种仪表SOA架构，其特征在于，所述总线单元包括PPS总线，对应的，多个仪表服务单元封装为PPS接口与PPS总线连接进行数据交换。
3.根据权利要求2所述的一种仪表SOA架构，其特征在于，所述SOA服务单元包括，
总线接口，与总线单元连接，用于从总线单元上订阅或发布数据；
服务网关，与总线接口连接，用于对数据进行服务治理；
DDS中间件，与服务网关连接，用于将数据转化成DDS TOPIC结构，并序列化DDS TOPIC；
TCP/IP协议栈，与DDS中间件和以太网总线单元连接，用于以TCP/IP协议从以太网总线单元上订阅或发布数据。
4.根据权利要求3所述的一种仪表SOA架构，其特征在于，所述服务网关包括服务注册模块、配置管理模块、服务治理模块和防止恶意攻击模块。
5.一种仪表SOA架构实现方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1、仪表内部的多个仪表服务单元由PPS总线上订阅或发布数据；
S2、SOA服务单元由PPS总线上发布或订阅仪表服务单元订阅或发布的数据；
S3、SOA服务单元通过服务网关对数据进行服务治理，并通过DDS中间件将数据转化成DDS TOPIC结构，且序列化该DDS TOPIC；
S4、SOA服务单元将处理后的数据以TCP/IP协议订阅或发布至以太网总线单元。
6.根据权利要求5所述的一种仪表SOA架构实现方法，其特征在于，所述仪表服务单元发布数据，包括以下步骤，
S101、启动PPS服务，建立PPS总线；
S102、创建对应于数据类型的PPS结构；
S103、启动SOA服务单元进程；
S104、启动SOA服务单元中对应于所述数据类型的服务，将该数据转化为PPS数据，并将该PPS数据写入PPS结构；
S105、SOA服务单元中的接收线程由PPS总线接收所述PPS数据，并进行解析；
S106、解析后的数据通过服务网关进行服务治理；
S107、将服务网关处理后的数据通过DDS中间件转化成DDS TOPIC结构，并序列化DDSTOPIC；
S108、通过TCP/IP协议将序列化后的DDS TOPIC发布至以太网总线单元上。
7.根据权利要求6所述的一种仪表SOA架构实现方法，其特征在于，其特征在于，S106中的服务治理包括，解析后的数据进入服务网关，服务网关中对应于该数据类型的服务首先在服务注册模块中注册，并根据配置管理模块的配置，判断此服务是否对外暴露，若对外暴露则将该数据转化成服务网关所需的数据结构，并执行S107；否则终止执行S107。
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