CN115664885A - 基于总线的跨端通信方法、系统、装置及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信技术领域，具体提供一种基于总线的跨端通信方法、系统、装置及可读存储介质，旨在解决如何实现不同的外部设备与总线之间的无缝融合，以实现外部设备与总线之间的灵活、高效地协同通信的问题。为此目的，本发明根据待接入总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换，使得物理设备虚拟化为总线节点，并对外部网络的通信协议进行协议转换，使得外部网络的通信协议转换为总线的通信协议，基于协议转换的结果，将虚拟化后的物理设备作为总线节点与总线进行通信连接，使得虚拟化后的物理设备与总线节点在逻辑上实现对等，屏蔽了外部网络与总线之间的实际物理层面的差异，使得总线与外部网络之间实现无缝融合。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体提供一种基于总线的跨端通信方法、系统、装置及可读存储介质。
背景技术
传统的车身总线中的各个节点之间的业务通信是遵循统一的通信协议规则的，如在SOA(Service-Oriented Architecture，面向服务架构)中，节点之间的通信可以理解为服务调用者和服务提供者之间的远程程序调用(RPC，Remote Procedure Call)。通过服务的发现协议，节点之间可以互相发现部署在不同物理实体设备上的服务，然后通过通用的协议来注册以及订阅服务，并通过访问服务提供者的接口来调用远程设备的服务功能，从而实现应用程序和物理实体以及底层软件之间的解耦。
在日新月异的物联网与车载网络的融合背景下，车端和其他物联网设备之间的通信也变得更为复杂。如设备的平台更为多样化，手机采用不同的处理芯片硬件以及Android、IOS、QNX等不同的软件操作系统，便携设备采用种类繁多的硬件、操作系统以及协议栈等。另外，物联网协议也是多种多样的，其拓扑结构也具有松散特征，网络环境时变性强，服务质量QOS的差异性大，这些都需要通过更为高效、灵活、通用的协同技术，来实现业务程序设计与跨终端设备以及异构的物理网络之间的解耦，实现外部物理网络和车载网络之间的无缝融合。
发明内容
为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决如何实现不同的外部设备与总线之间的无缝融合，以实现外部设备与总线之间的灵活、高效地协同通信的问题。
在第一方面，本发明提供一种基于总线的跨端通信方法，所述方法包括：
对待接入所述总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换，以实现所述物理设备的虚拟化；
对所述外部网络的通信协议进行协议转换，以实现将所述外部网络的通信协议转换为所述总线的通信协议；
基于所述协议转换的结果，将虚拟化后的物理设备作为所述总线的总线节点与所述总线进行通信连接，以实现所述外部网络的物理设备与所述总线之间的跨端通信
在上述基于总线的跨端通信方法的一个技术方案中，所述设备协同转换包括唤醒休眠协同转换、通信连接状态建立、通信服务质量转换、通信时钟同步，“对待接入所述总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换”的步骤包括：
对待接入所述总线的物理设备进行唤醒休眠协同转换，以使得所述物理设备与所述总线节点之间的唤醒或休眠的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行通信连接状态建立，以使得所述物理设备与所述总线节点之间的通信连接状态的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行通信服务质量转换，以使得所述物理设备与所述总线节点之间的通信服务质量的协同；
对待接入所述总线的物理设备的进行通信时钟同步，以使得所述物理设备与所述总线节点之间的通信时钟的协同。
在上述基于总线的跨端通信方法的一个技术方案中，“对待接入所述总线的物理设备进行通信连接状态建立”的步骤包括：
建立待接入所述总线的物理设备与所述总线节点之间的通信连接状态的映射关系；
将所述映射关系保存至预设的外部网络设备列表中，以实现所述通讯连接状态建立。
在上述基于总线的跨端通信方法的一个技术方案中，“建立待接入所述总线的物理设备与所述总线节点之间的映射关系”的步骤包括：
根据待接入所述总线的物理设备的服务ID、源地址和目标地址，建立待接入所述总线的物理设备与所述总线节点之间的映射关系。
在上述基于总线的跨端通信方法的一个技术方案中，所述外部网络设备列表动态地管理待接入所述总线的物理设备与所述总结节点之间的通信连接状态的映射关系。
在上述基于总线的跨端通信方法的一个技术方案中，“对待接入所述总线的物理设备进行通信服务质量转换”的步骤包括：
建立所述外部网络与所述总线之间的服务质量的映射关系；
基于所述服务质量的映射关系，将所述外部网络的服务质量参数转换为所述总线的服务质量参数，以实现对待接入所述总线的物理设备进行通信服务质量转换。
在上述基于总线的跨端通信方法的一个技术方案中，，所述方法还包括：
通过预设的物理设备的接口驱动，实现所述外部网络的物理设备的接入；
其中，所述接口驱动能够通过插件形式进行扩展。
在上述基于总线的跨端通信方法的一个技术方案中，所述设备协同转换还包括带宽资源转换、安全管理转换、诊断方法转换和软件升级转换，“对待接入所述总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换”的步骤还包括：
对待接入所述总线的物理设备进行带宽资源转换，以实现所述物理设备与所述总线节点之间的带宽资源的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行安全管理转换，以实现所述物理设备与所述总线节点之间的安全管理策略的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行诊断方法转换，以实现所述物理设备与所述总线节点之间的诊断方法的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行软件升级转换，以实现所述物理设备与所述总线节点之间的软件升级策略的协同。
在上述基于总线的跨端通信方法的一个技术方案中，，所述总线节点为集中式总线节点。
在上述基于总线的跨端通信方法的一个技术方案中，所述总线节点为多个分布式总线节点。
在第二方面，本发明提供一种基于总线的跨端通信系统，所述系统包括：
物理设备虚拟化模块，其被配置为对待接入所述总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换，以实现所述物理设备的虚拟化；
通信协议转换模块，其被配置为对所述外部网络的通信协议进行协议转换，以实现将所述外部网络的通信协议转换为所述总线的通信协议；
总线通信连接模块，其被配置为基于所述总线的通信协议，将虚拟化后的物理设备作为所述总线的总线节点与所述总线进行通信连接，以实现所述外部网络的物理设备与所述总线之间的跨端通信。
在第三方面，提供一种控制装置，该控制装置包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述基于总线的跨端通信方法的技术方案中任一项技术方案所述的基于总线的跨端通信方法。
在第四方面，提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述基于总线的跨端通信方法的技术方案中任一项技术方案所述的基于总线的跨端通信方法。
本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
在实施本发明的技术方案中，本发明根据待接入总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换，使得物理设备虚拟化为总线节点，并对外部网络的通信协议进行协议转换，使得外部网络的通信协议转换为总线的通信协议，基于协议转换的结果，将虚拟化后的物理设备作为总线节点与总线进行通信连接。通过上述配置方式，本发明能够实现将总线的外部网络的物理设备虚拟化为总线节点，使得虚拟化后的物理设备与总线节点在逻辑上实现对等，从而屏蔽了外部网络与总线之间的实际物理层面的差异，能够实现总线与外部网络之间的异构网络之间的解耦，使得总线与外部网络之间实现无缝融合，实现了总线与外部网络之间灵活、高效地跨端协同通信。
方案1.一种基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述方法包括：
对待接入所述总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换，以实现所述物理设备的虚拟化；
对所述外部网络的通信协议进行协议转换，以实现将所述外部网络的通信协议转换为所述总线的通信协议；
基于所述协议转换的结果，将虚拟化后的物理设备作为所述总线的总线节点与所述总线进行通信连接，以实现所述外部网络的物理设备与所述总线之间的跨端通信。
方案2.根据方案1所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述设备协同转换包括唤醒休眠协同转换、通信连接状态建立、通信服务质量转换、通信时钟同步，“对待接入所述总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换”的步骤包括：
对待接入所述总线的物理设备进行唤醒休眠协同转换，以使得所述物理设备与所述总线节点之间的唤醒或休眠的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行通信连接状态建立，以使得所述物理设备与所述总线节点之间的通信连接状态的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行通信服务质量转换，以使得所述物理设备与所述总线节点之间的通信服务质量的协同；
对待接入所述总线的物理设备的进行通信时钟同步，以使得所述物理设备与所述总线节点之间的通信时钟的协同。
方案3.根据方案2所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，“对待接入所述总线的物理设备进行通信连接状态建立”的步骤包括：
建立待接入所述总线的物理设备与所述总线节点之间的通信连接状态的映射关系；
将所述映射关系保存至预设的外部网络设备列表中，以实现所述通讯连接状态建立。
方案4.根据方案3所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，“建立待接入所述总线的物理设备与所述总线节点之间的映射关系”的步骤包括：
根据待接入所述总线的物理设备的服务ID、源地址和目标地址，建立待接入所述总线的物理设备与所述总线节点之间的映射关系。
方案5.根据方案3所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述外部网络设备列表动态地管理待接入所述总线的物理设备与所述总结节点之间的通信连接状态的映射关系。
方案6.根据方案2所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，“对待接入所述总线的物理设备进行通信服务质量转换”的步骤包括：
建立所述外部网络与所述总线之间的服务质量的映射关系；
基于所述服务质量的映射关系，将所述外部网络的服务质量参数转换为所述总线的服务质量参数，以实现对待接入所述总线的物理设备进行通信服务质量转换。
方案7.根据方案1所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过预设的物理设备的接口驱动，实现所述外部网络的物理设备的接入；
其中，所述接口驱动能够通过插件形式进行扩展。
方案8.根据方案2所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述设备协同转换还包括带宽资源转换、安全管理转换、诊断方法转换和软件升级转换，“对待接入所述总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换”的步骤还包括：
对待接入所述总线的物理设备进行带宽资源转换，以实现所述物理设备与所述总线节点之间的带宽资源的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行安全管理转换，以实现所述物理设备与所述总线节点之间的安全管理策略的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行诊断方法转换，以实现所述物理设备与所述总线节点之间的诊断方法的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行软件升级转换，以实现所述物理设备与所述总线节点之间的软件升级策略的协同。
方案9.根据方案1至8中任一项所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述总线节点为集中式总线节点。
方案10.根据方案1至8中任一项所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述总线节点为多个分布式总线节点。
方案11.一种基于总线的跨端通信系统，其特征在于，所述系统包括：
物理设备虚拟化模块，其被配置为对待接入所述总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换，以实现所述物理设备的虚拟化；
通信协议转换模块，其被配置为对所述外部网络的通信协议进行协议转换，以实现将所述外部网络的通信协议转换为所述总线的通信协议；
总线通信连接模块，其被配置为基于所述总线的通信协议，将虚拟化后的物理设备作为所述总线的总线节点与所述总线进行通信连接，以实现所述外部网络的物理设备与所述总线之间的跨端通信。
方案12.一种控制装置，包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行方案1至10中任一项所述的基于总线的跨端通信方法。
方案13.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行方案1至10中任一项所述的基于总线的跨端通信方法。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。其中：
图1是根据本发明的一个实施例的基于总线的跨端通信方法的主要步骤流程示意图；
图2是根据本发明实施例的一个实施方式的基于总线的跨端通信方法的架构示意图；
图3是根据本发明实施例的一个实施方式的唤醒休眠协同转换的架构示意图；
图4是根据本发明实施例的一个实施方式的通信连接状态建立的架构示意图；
图5是根据本发明实施例的一个实施方式的通信服务质量转换的架构示意图；
图6是根据本发明实施例的一个实施方式的采用集中式总线节点实现基于总线的跨端通信方法的架构示意图；
图7是根据本发明实施例的一个实施方式的采用分布式总线节点实现基于总线的跨端通信方法的架构示意图；
图8是根据本发明实施例的一个实施方式的物理设备虚拟化的架构示意图；
图9是根据本发明的一个实施例的基于总线的跨端通信系统的主要结构框图示意图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，“模块”、“处理器”可以包括硬件、软件或者两者的组合。一个模块可以包括硬件电路，各种合适的感应器，通信端口，存储器，也可以包括软件部分，比如程序代码，也可以是软件和硬件的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。非暂时性的计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。术语“A和/或B”表示所有可能的A与B的组合，比如只是A、只是B或者A和B。术语“至少一个A或B”或者“A和B中的至少一个”含义与“A和/或B”类似，可以包括只是A、只是B或者A和B。单数形式的术语“一个”、“这个”也可以包含复数形式。
参阅附图1，图1是根据本发明的一个实施例的基于总线的跨端通信方法的主要步骤流程示意图。如图1所示，本发明实施例中的基于总线的跨端通信方法主要包括下列步骤S101-步骤S103。
步骤S101：对待接入总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换，以实现物理设备的虚拟化。
在本实施例中，外部网络为与总线对应的网络异构的网络，其中，异构是指网络的通信协议不同、网络的拓扑结构不同、网络的环境的时变性不同、网络的服务质量参数不同等。设备协同转换是指将外部网络的物理设备与总线的总线节点之间实现功能和状态的同步，屏蔽外部网络的物理设备与总线节点之间的物理层的差异，这样就能够实现将外部网络的物理设备虚拟化为总线的总线节点。
一个实施方式中，总线可以为车身总线，如以太网总线、CAN(ControllerAreaNetwork，控制局域网)总线等。
一个实施方式中，外部网络可以为物联网络。物理设备可以为手机等便携式设备、路网设备等。
一个实施方式中，可以通过预设的物理设备的接口驱动来实现外部网络的物理设备的接入。其中，接口驱动用于提供物理设备的组网能力，可以通过插件(Plug-in)形式进行扩展。其中，接口驱动可以为USB、Wifi、BLE(Bluetooth Low Energy，蓝牙低能耗)、5G、V2X(vehicle to everything，车用无线通信技术)、NFC(Near Field Communication，近场通信)、Bluetooth(蓝牙)的接口驱动等。
步骤S102：对外部网络的通信协议进行协议转换，以实现将外部网络的通信协议转换为总线的通信协议。
在本实施例中，可以根据外部网络的通信协议和总线的通信协议，进行协议转换。
一个实施方式中，可以通过预设的通信协议转换器来对外部网络的通信协议进行协议转换。其中，通信协议转换器可以通过插件(Plug-in)的方式来实现对不同协议的递增式支持。
步骤S103：基于协议转换的结果，将虚拟化后的物理设备作为总线的总线节点与总线进行通信连接，以实现外部网络的物理设备与总线之间的跨端通信。
在本实施例中，可以根据协议转换的结果，将虚拟化后的物理设备作为总线的一个总线节点，这样虚拟化的后的物理设备就能够与总线的其他总线节点按照统一的通信协议进行总线通信，实现外部网络的物理设备与总线之间的跨端通信。
一个实施方式中，可以参阅附图6，图6是根据本发明实施例的一个实施方式的采用集中式总线节点实现基于总线的跨端通信方法的架构示意图。如图6所示，总线节点(跨端设备虚拟化管理)可以为集中式总线节点，当总线为车身总线时，可以将所有需要与车身总线通信的外部网络的物理设备(Virtual Device)都通过这个集中式总线节点与车身总线进行通信连接。
一个实施方式中，可以参阅附图7，图7是根据本发明实施例的一个实施方式的采用分布式总线节点实现基于总线的跨端通信方法的架构示意图。如图7所示，总线节点可以为分布式总线节点，当总线为车身总线时，可以根据车辆不同的控制器(controller)对需要接入车身总线的外部网络进行划分，将不同控制器对应的外部网络的物理设备(VirtualDevice)通过不同的分布式总线节点与车身总线进行通信连接。
基于上述步骤S101-步骤S103，本发明实施例根据待接入总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换，使得物理设备虚拟化为总线节点，并对外部网络的通信协议进行协议转换，使得外部网络的通信协议转换为总线的通信协议，基于协议转换的结果，将虚拟化后的物理设备作为总线节点与总线进行通信连接。通过上述配置方式，本发明实施例能够实现将总线的外部网络的物理设备虚拟化为总线节点，使得虚拟化后的物理设备与总线节点在逻辑上实现对等，从而屏蔽了外部网络与总线之间的实际物理层面的差异，能够实现总线与外部网络之间的异构网络之间的解耦，使得总线与外部网络之间实现无缝融合，实现了总线与外部网络之间灵活、高效地跨端协同通信。
下面对步骤S101作进一步地说明。
在本发明实施例的一个实施方式中，设备协同转换可以包括唤醒休眠协同转换、通信连接状态建立、通信服务质量转换、通信时钟同步。步骤S101可以包括以下步骤S1011至步骤S1014：
步骤S1011：对待接入总线的物理设备进行唤醒休眠协同转换，以使得物理设备与总线节点之间的唤醒或休眠的协同。
在本实施方式中，可以对待接入总线的物理设备进行唤醒休眠协同转换，以使得物理设备与总线节点之间的唤醒或休眠的协同。
一个实施方式中，可以参阅附图3，图3是根据本发明实施例的一个实施方式的唤醒休眠协同转换的架构示意图。如图3所示，在车身总线上，以太网一般采用UDP NM的方式实现总线节点唤醒或休眠的同步，CAN/CAN FD(CAN Flexible Data-rate)一般采用CAN NM方式实现总线节点唤醒或休眠的同步。其中，UDP(User Datagram Protocol，用户数据包协议)NM(Network Management)是基于TCP/IP的，独立于硬件的网络管理协议。CAN NM是基于CAN总线的网络管理协议。在外部物联网络中，可以通过电源管理服务组件，根据车身总线的组网方式的唤醒/休眠机制来实现与物联网络的物理设备的之间的唤醒或休眠的同步。
步骤S1012：对待接入总线的物理设备进行通信连接状态建立，以使得物理设备与总线节点之间的通信连接状态的协同。
在本实施方式中，可以建立待接入总线的物理设备与总线节点之间的通信连接状态。其中，通信连接状态可以包括发现、配对、连接、绑定、断开、解绑等状态。
一个实施方式中，步骤S1012可以进一步包括以下步骤S10121和步骤S10122：
步骤S10121：建立待接入总线的物理设备与总线节点之间的通信连接状态的映射关系。
步骤S10122：将映射关系保存至预设的外部网络设备列表中，以实现通讯连接状态建立。
在本实施方式中，当待接入总线的物理设备与总线节点之间的数据链路建立成功时，则可以获取待接入总线的物理设备与总线节点之间的通信连接状态的映射关系，并将映射关系保存至外部网络设备列表中。
一个实施方式中，可以根据待接入总线的物理设备的服务ID、源地址和目标地址，建立待接入总线的物理设备与总线节点之间的映射关系。
一个实施方式中，可以参阅附图4，图4是根据本发明实施例的一个实施方式的通信连接状态建立的架构示意图。如图4所示，可以通过服务路由组件来确定映射关系，可以根据服务ID、源地址/端口号、目标地址/端口号等信息来建立映射关系，以实现分布式服务总线通信。设备和数据管理组件用于维护不同的外部网络设备列表，其中外部网络设备列表可以实现动态地管理外部网络的物理设备的连接状态。设备和数据管理组件可以支持“热插拔”，即，根据外部设备来增加和删除相应的设备和数据管理组件。
步骤S1013：对待接入总线的物理设备进行通信服务质量转换，以使得物理设备与总线节点之间的通信服务质量的协同。
在本实施方式中，步骤S1013可以进一步包括以下步骤S10131和步骤S10132：
步骤S10131：建立外部网络与总线之间的服务质量的映射关系。
步骤S10132：基于服务质量的映射关系，将外部网络的服务质量参数转换为总线的服务质量参数，以实现对待接入总线的物理设备进行通信服务质量转换。
在本实施方式中，服务质量(Quality ofService，QoS)可以包括通信的质量状态和可靠性状态，如时延、丢包率、断开连接率、吞吐量等指标。可以建立外部网络与总线之间的服务质量映射关系，并根据映射关系实现服务质量参数的转换。
一个实施方式中，可以参阅附图5，图5是根据本发明实施例的一个实施方式的通信服务质量转换的架构示意图。如图5所示，可以通过QOS桥接组件来建立服务质量的映射关系，通过QOS管理组件来实现服务质量参数的转换。
一个例子，如支持TSN(Transmission Sequence Number，传输队列号)网络的车身总线，如以太网，可以根据802.1QAV/QBV，802.1Q等设定相应的优先级和QOS目标，在进行通信服务质量转换时，可以通过QOS管理组件根据具体的Data Traffic(数据通信量)的优先级等服务质量目标实现不同网络之间的服务质量参数的转换。外部网络的接口驱动(Wifi1～n、BLE1～n、5G/LTE、V2X)提供相应的QOS管理接口。如在5G通信中，QOS控制可以分为3个粒度，包括业务数据流、QOS Flow(QOS流)和PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)Session(会话)。可以将以太网的Data Traffic的颗粒度划分和对应的具体QOS目标通过QOS桥接组件建立以太网与5G网络之间的QOS映射关系。如同一个VLAN(Virtual LocalArea Network，虚拟局域网)的Data Trafffic可以映射到一个5G Service Data Flow(业务数据流)，通过PCC Rule(策略控制和计费规则)来进行业务数据流级别的QOS控制。
步骤S1014：对待接入总线的物理设备的进行通信时钟同步，以使得物理设备与总线节点之间的通信时钟的协同。
在本实施方式中，为了实现跨端通信，需要实现物理设备与总线节点之间的可靠和高精度的通信时钟同步。如总线为车身总线时，为了实现车与车外设备之间的流媒体并发传输、传感器融合，协同智能决策，服务能力之间的相互调用等多种场景，都需要实现通信时钟同步。车身总线，如以太网总线，具有比较稳定的物理信道，可以实现确定性的网络通信。以太网总线中的设备节点之间可以实现硬时间戳，通过现有的gPTP(generalprecise time protocol，精确时间协议)(802.1AS)等协议就能够比较容易地实现微秒级的通信时钟同步。具体方法可以通过部署在网关节点上的时钟同步组件实现车端与外部网络的物理设备之间的通信时钟同步，也可以通过部署在外部网络的物理设备中的时钟同步组件实现跨端通信的通信时钟同步。
在本发明实施例的一个实施方式中，设备协同转换还可以包括带宽资源转换、安全管理转换、诊断方法转换和软件升级转换，步骤S101除了可以包括上述步骤S1011至步骤S1014外，还可以进一步包括以下步骤S1015至步骤S1018：
步骤S1015：对待接入总线的物理设备进行带宽资源转换，以实现物理设备与总线节点之间的带宽资源的协同。
步骤S1016：对待接入总线的物理设备进行安全管理转换，以实现物理设备与总线节点之间的安全管理策略的协同。
步骤S1017：对待接入总线的物理设备进行诊断方法转换，以实现物理设备与总线节点之间的诊断方法的协同。
步骤S1018：对待接入总线的物理设备进行软件升级转换，以实现物理设备与总线节点之间的软件升级策略的协同。
在本实施方式中，可以通过建立预设的映射关系，实现待接入总线的外部网络的物理设备与总线节点之间的带宽资源转换、安全管理转换、诊断方法转换和软件升级转换，从而增强设备虚拟化能力，更进一步确保外部设备与总线之间的无缝融合。
一个实施方式中，可以参阅附图2，图2是根据本发明实施例的一个实施方式的基于总线的跨端通信方法的架构示意图。如图2所示，唤醒休眠协同转换、通信连接状态建立、通信服务质量转换、通信时钟同步、带宽资源转换、安全管理转换、诊断方法转换和软件升级转换可以分别由电源管理组件、设备管理组件、服务质量管理组件、时钟同步管理组件、带宽资源管理组件、安全管理组件、诊断组件和软件升级管理组件来实现，将不同的插件(接口驱动——USB1～n、Wifi1～n、BLE1～n、5G/LTE、V2X、NFC、Bluetooth)分别与上述组件进行连接，以实现物理设备的设备协同转换。在实现物理设备的设备协同转换后，进行车身总线通信协议的协议转换，从而实现将跨端设备虚拟化管理模块(虚拟化的物理设备)作为车内总线的总线节点，使得虚拟化的物理设备与车内总线之间形成对等通信能力，实现无缝连接。
一个实施方式，可以参阅附图8，图8是根据本发明实施例的一个实施方式的物理设备虚拟化的架构示意图。如图8所示，虚拟化后的物理设备(设备虚拟化)接入总线中，实现了车内总线与外部网络之间形成了统一的服务总线，不同的外部网络的物理设备可以在服务发现、订阅和相互调用等层面上和车内总线的总线节点形成对等通信能力。通过物理设备的虚拟化，将车身的软件架构演进方向和车外物联技术的演进方向进行结合；将协同智能技术、自组网技术、互联网技术和车辆的软硬件技术发展结合，能够提升正常智能和用户体验，加快场景应用的部署和开发迭代。管理协调车辆能力和外部网络的物理设备的能力，将硬件和软件解耦，将车、云、手、路、人等能力高度抽象，使得车路人云高度融合，车路人云相互协调，并同步对外开发，形成一体化架构。
需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本发明的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时(并行)执行或以其他顺序执行，这些变化都在本发明的保护范围之内。
进一步，本发明还提供了一种基于总线的跨端通信系统。
参阅附图9，图9是根据本发明的一个实施例的基于总线的跨端通信系统的主要结构框图。如图9所示，本发明实施例中的基于总线的跨端通信系统可以包括物理设备虚拟化模块、通信协议转换模块和总线通信连接模块。在本实施例中，物理设备虚拟化模块可以被配置为对待接入总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换，以实现物理设备的虚拟化。通信协议转换模块可以被配置为对外部网络的通信协议进行协议转换，以实现将外部网络的通信协议转换为总线的通信协议。总线通信连接模块可以被配置为基于总线的通信协议，将虚拟化后的物理设备作为总线的总线节点与总线进行通信连接，以实现外部网络的物理设备与总线之间的跨端通信。
上述基于总线的跨端通信系统以用于执行图1所示的基于总线的跨端通信方法实施例，两者的技术原理、所解决的技术问题及产生的技术效果相似，本技术领域技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，基于总线的跨端通信系统的具体工作过程及有关说明，可以参考基于总线的跨端通信方法的实施例所描述的内容，此处不再赘述。
本领域技术人员能够理解的是，本发明实现上述一实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读存储介质不包括电载波信号和电信信号。
进一步，本发明还提供了一种控制装置。在根据本发明的一个控制装置实施例中，控制装置包括处理器和存储装置，存储装置可以被配置成存储执行上述方法实施例的基于总线的跨端通信方法的程序，处理器可以被配置成用于执行存储装置中的程序，该程序包括但不限于执行上述方法实施例的基于总线的跨端通信方法的程序。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该控制装置可以是包括各种电子设备形成的控制装置设备。
进一步，本发明还提供了一种计算机可读存储介质。在根据本发明的一个计算机可读存储介质实施例中，计算机可读存储介质可以被配置成存储执行上述方法实施例的基于总线的跨端通信方法的程序，该程序可以由处理器加载并运行以实现上述基于总线的跨端通信方法。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质可以是包括各种电子设备形成的存储装置设备，可选的，本发明实施例中计算机可读存储介质是非暂时性的计算机可读存储介质。
进一步，应该理解的是，由于各个模块的设定仅仅是为了说明本发明的装置的功能单元，这些模块对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。因此，图中的各个模块的数量仅仅是示意性的。
本领域技术人员能够理解的是，可以对装置中的各个模块进行适应性地拆分或合并。对具体模块的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述方法包括：
对待接入所述总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换，以实现所述物理设备的虚拟化；
对所述外部网络的通信协议进行协议转换，以实现将所述外部网络的通信协议转换为所述总线的通信协议；
基于所述协议转换的结果，将虚拟化后的物理设备作为所述总线的总线节点与所述总线进行通信连接，以实现所述外部网络的物理设备与所述总线之间的跨端通信。
2.根据权利要求1所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述设备协同转换包括唤醒休眠协同转换、通信连接状态建立、通信服务质量转换、通信时钟同步，“对待接入所述总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换”的步骤包括：
对待接入所述总线的物理设备进行唤醒休眠协同转换，以使得所述物理设备与所述总线节点之间的唤醒或休眠的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行通信连接状态建立，以使得所述物理设备与所述总线节点之间的通信连接状态的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行通信服务质量转换，以使得所述物理设备与所述总线节点之间的通信服务质量的协同；
对待接入所述总线的物理设备的进行通信时钟同步，以使得所述物理设备与所述总线节点之间的通信时钟的协同。
3.根据权利要求2所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，“对待接入所述总线的物理设备进行通信连接状态建立”的步骤包括：
建立待接入所述总线的物理设备与所述总线节点之间的通信连接状态的映射关系；
将所述映射关系保存至预设的外部网络设备列表中，以实现所述通讯连接状态建立。
4.根据权利要求3所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，“建立待接入所述总线的物理设备与所述总线节点之间的映射关系”的步骤包括：
根据待接入所述总线的物理设备的服务ID、源地址和目标地址，建立待接入所述总线的物理设备与所述总线节点之间的映射关系。
5.根据权利要求3所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述外部网络设备列表动态地管理待接入所述总线的物理设备与所述总结节点之间的通信连接状态的映射关系。
6.根据权利要求2所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，“对待接入所述总线的物理设备进行通信服务质量转换”的步骤包括：
建立所述外部网络与所述总线之间的服务质量的映射关系；
基于所述服务质量的映射关系，将所述外部网络的服务质量参数转换为所述总线的服务质量参数，以实现对待接入所述总线的物理设备进行通信服务质量转换。
7.根据权利要求1所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过预设的物理设备的接口驱动，实现所述外部网络的物理设备的接入；
其中，所述接口驱动能够通过插件形式进行扩展。
8.根据权利要求2所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述设备协同转换还包括带宽资源转换、安全管理转换、诊断方法转换和软件升级转换，“对待接入所述总线的外部网络的物理设备进行设备协同转换”的步骤还包括：
对待接入所述总线的物理设备进行带宽资源转换，以实现所述物理设备与所述总线节点之间的带宽资源的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行安全管理转换，以实现所述物理设备与所述总线节点之间的安全管理策略的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行诊断方法转换，以实现所述物理设备与所述总线节点之间的诊断方法的协同；
对待接入所述总线的物理设备进行软件升级转换，以实现所述物理设备与所述总线节点之间的软件升级策略的协同。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述总线节点为集中式总线节点。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的基于总线的跨端通信方法，其特征在于，所述总线节点为多个分布式总线节点。
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