Mit der Entwicklung der IoV-Technologie spielt IoV TSP (Telematics Service Provider) eine wichtige Rolle bei der Fahrzeugsicherheit, dem Fahrverhalten, der intelligenten Navigation usw. In diesem Artikel wird hauptsächlich die technische Architektur des TSP des Internets der Fahrzeuge erörtert, einschließlich der Zusammensetzung, des Kommunikationsprotokolls und der Datenverwaltung des TSP des Internets der Fahrzeuge.
1. Zusammensetzung des Internet of Vehicles TSP
Das Internet of Vehicles TSP besteht im Wesentlichen aus drei Grundkomponenten: dem Autoterminal, dem Kommunikationsnetzwerk und der Cloud.
- Autoende
Die Automobilseite bezieht sich hauptsächlich auf Hardware wie Bordausrüstung und Sensoren, aber auch auf Software wie Fahrzeugstatusüberwachung. Diese Geräte und Software können den Echtzeitstatus des Fahrzeugs an die Cloud übermitteln, Anweisungen und Daten aus der Cloud empfangen und gleichzeitig die relevanten Funktionen des Internet of Vehicles TSP im Fahrzeug anzeigen Zeit, so dass der Fahrer den Fahrzeugstatus überwachen und steuern kann.
- Kommunikationsnetzwerk
Das Kommunikationsnetzwerk bezieht sich hauptsächlich auf das Netzwerk, das das Auto und die Cloud verbindet, einschließlich 4G-, 5G-Netzwerk, Wi-Fi, Bluetooth und anderen drahtlosen Kommunikationstechnologien. Über diese Kommunikationsnetzwerke kann der Internet of Vehicles TSP Funktionen wie Fahrzeugstatusüberwachung, Fernsteuerung und Datenübertragung realisieren.
- die Wolke
Die Cloud bezieht sich hauptsächlich auf Cloud-Computing-Plattformen, einschließlich cloudbasierter Datenverarbeitungs- und Analyseplattformen sowie Plattformen, die Cloud-Speicherdienste bereitstellen. Über die Cloud kann der Internet of Vehicles TSP Dienste wie Fahrzeugdatenanalyse, Data Mining, Algorithmen für künstliche Intelligenz, intelligente Wartung und vorausschauende Wartung implementieren.
2. Das Kommunikationsprotokoll des TSP des Internets der Fahrzeuge
Das Kommunikationsprotokoll des Internet of Vehicles TSP bezieht sich hauptsächlich auf die Standardspezifikation und den Prozess des Informationsaustauschs. Dieses Protokoll kann die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Cloud über die Hardware- und Softwareplattform für die Kommunikation im Fahrzeug erleichtern. Diese Protokolle umfassen alle Aspekte von der Transportschicht bis zur Anwendungsschicht und umfassen hauptsächlich die folgenden drei Aspekte:
- Fahrzeug-Basiskommunikationsprotokoll
Das Fahrzeug-Basiskommunikationsprotokoll ist das grundlegendste Kommunikationsprotokoll im TSP-System des Internets der Fahrzeuge, das hauptsächlich für die Kommunikation zwischen Fahrzeugen und TSP im TSP-System des Internets der Fahrzeuge verwendet wird. Das Protokoll umfasst grundlegende Mechanismen zur Fehlererkennung und -verifizierung, um Bitfehler und andere Probleme während der Übertragung zu beseitigen.
- Datenkommunikationsprotokoll
Das Datenkommunikationsprotokoll ist ein Dateninteraktionsprotokoll, das im TSP des Internets der Fahrzeuge zur Übertragung vom Fahrzeug zur Cloud oder von der Cloud zum Fahrzeug verwendet wird. Der Hauptzweck dieses Protokolls besteht darin, die Korrektheit und Zuverlässigkeit der Datenübertragung sicherzustellen. Es gibt viele Arten dieses Protokolls, einschließlich OBD, CAN, Yue und MQTT usw., und die Funktionen und Eigenschaften dieser Protokolle sind ebenfalls unterschiedlich.
- Cloud-Kommunikationsprotokoll
Das Cloud-Kommunikationsprotokoll wird im TSP des Internets der Fahrzeuge für die Kommunikation zwischen der Cloud-Plattform und dem TSP-System des Internets der Fahrzeuge verwendet. Dieses Protokoll kann über eine RESTful-Service-basierte Architektur (z. B. HTTP/HTTPS) Anfragen senden und Antworten erhalten und den Datenaustausch zwischen der Cloud-Plattform und dem TSP-System des Internets der Fahrzeuge abschließen.
3. Datenmanagement des Internet of Vehicles TSP
Das Datenmanagement ist eine der Schlüsseltechnologien in der technischen TSP-Architektur des Internets der Fahrzeuge. Wenn das Fahrzeug fährt, wird eine große Menge an Fahrzeugbetriebsdaten generiert. TSP muss diese Daten durch feines Datenmanagement verarbeiten und den Benutzern detaillierte Informationen zu verschiedenen Fahrzeugzuständen und Verkehrsbedingungen bereitstellen.
Das Datenmanagement umfasst im Wesentlichen folgende Aspekte:
- Datensammlung
Unter Datenerfassung versteht man den Prozess des Abrufens von Daten von der Fahrzeugseite, der hauptsächlich den Aufbau von Echtzeitverbindungen verschiedener Aspekte wie Sensoren und Unterhaltungssysteme im Fahrzeug umfasst, um eine Echtzeit-Datenerfassung zu realisieren. Der TSP des Internets der Fahrzeuge sammelt Daten und übermittelt Fahrzeugstatus, Änderungen und andere Daten, um bei der intelligenten Analyse des Straßenzustands, der Bewertung des Fahrverhaltens und der Fahrzeugdiagnose zu helfen.
- Datenspeicher
TSP muss die erfassten Fahrzeugdaten in Echtzeit speichern. Das Datenspeicherschema sollte die Anforderungen einer höheren Speichereffizienz, Datensicherheit und einfacher Abfrage berücksichtigen. Daher muss der TSP im Allgemeinen Technologien wie Cloud-Speicher, verteilte Dateisysteme und verteilte relationale Datenbanken übernehmen.
- Datenanalyse
Der TSP muss die gesammelten Daten analysieren und verarbeiten, um ein effizienteres Verkehrsmanagement und eine effizientere Fahrsteuerung zu erreichen. Dieser Prozess umfasst künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen, Data Mining und andere technische Methoden zur Verbesserung der Effizienz und Genauigkeit.
- Datenaustausch
TSP muss die verarbeiteten Daten an das Verwaltungszentrum, die Anwendungsplattform für Autobesitzer usw. übermitteln, damit Benutzer jederzeit den Status des Fahrzeugs überprüfen können und Dienstanbieter das Fahrzeug steuern und warten können. Zu diesem Zeitpunkt muss das oben erwähnte Datenkommunikationsprotokoll verwendet werden, um den Datenübertragungsprozess abzuwickeln.
4. Komponenten im Internet of Vehicles TSP
- Automobilkomponenten
Zu den Automobilkomponenten zählen Bordgeräte, Sensoren, Steuergeräte und andere Komponenten. Diese Komponenten können Fahrzeugstatusdaten in Echtzeit abrufen und die Daten über ein Datenkommunikationsprotokoll an die Cloud übertragen sowie Anweisungen und Daten aus der Cloud empfangen.
- Komponenten des Kommunikationsprotokolls
Die Kommunikationsprotokollkomponente umfasst das Basiskommunikationsprotokoll des Fahrzeugs, das Datenkommunikationsprotokoll und andere Kommunikationsprotokolle. Diese Protokollkomponenten erleichtern die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Cloud und sorgen so für eine zuverlässige Datenübertragung.
- Cloud-Komponenten
Cloud-Komponenten umfassen mehrere Unterkomponenten wie Cloud-Plattform, Cloud-Speicherdienst, Datenanalyse und Anwendungsdienst. Die Cloud-Plattform fungiert als Rechenzentrum, in dem nahezu alle Daten gespeichert sind. Cloud-Speicherdienste machen die Datenspeicherung und -verarbeitung durch effizientes Speichermanagement komfortabler und effizienter. Datenanalyse- und Anwendungsdienste können Fahrzeugdaten in verschiedene Dienste und Informationen umwandeln, wie z. B. intelligente Navigation, Fernortung von Autodiebstählen und andere Funktionen.
- mobile Kommunikationskomponenten
Zu den mobilen Kommunikationskomponenten gehören 4G-, 5G-Netzwerke, Wi-Fi und andere drahtlose Kommunikationstechnologien. Diese Kommunikationstechnologien können Fahrzeugstatusüberwachung, Fernsteuerung, Datenübertragung und andere Funktionen realisieren und bieten eine zuverlässige Kommunikationsbasis für das gesamte System.
5. Gleichzeitige TSP-Kommunikation des Internets der Fahrzeuge
- Lastverteilung
Wenn die Zahl der TSP-Benutzer des Internets der Fahrzeuge zunimmt, nehmen auch die Serviceanfragen des Systems explosionsartig zu. Um die Stabilität und Verfügbarkeit des Systems sicherzustellen, müssen wir einen Load Balancer in der Cloud bereitstellen, um Anforderungen gleichmäßig auf mehrere Serviceknoten zu verteilen und so die horizontale Erweiterung der Anwendung zu realisieren.
- Clusterbereitstellung
Um den Anforderungen einer großen Parallelität der Kommunikation gerecht zu werden, müssen wir Datenspeicher, Datenanalyse, Anwendungsdienste und andere Dienste auf verschiedenen physischen Servern bereitstellen und diese mithilfe verteilter Technologie zu Clustern zusammenfassen. Durch die geclusterte Bereitstellung können wir die Kapazität bei Bedarf dynamisch erweitern oder verkleinern, um Änderungen im Servicedruck zu bewältigen.
- CDN-Beschleunigung
Im Internet of Vehicles TSP müssen wir den Nutzern Vollzeit- und überregionale Dienste anbieten. Durch die Einführung von CDN, einer verteilten Caching-Technologie, werden Daten in näheren CDN-Knoten zwischengespeichert, was die Reaktionsgeschwindigkeit und Servicequalität des Benutzerzugriffs effektiv verbessern und die Verzögerung der Datenübertragung zwischen verschiedenen Regionen verringern kann.
- asynchrone Verarbeitung
Wenn im herkömmlichen synchronen Verarbeitungsmodus die Verarbeitung einer Anforderung im System zu lange dauert, wird sie möglicherweise blockiert, was die Antwortleistung des gesamten Systems verringert. Daher müssen wir einen asynchronen Verarbeitungsmodus übernehmen und einige Aufgaben, die eine lange Verarbeitungszeit erfordern, wie Datenanalyse, maschinelles Lernen usw., asynchron über die Nachrichtenwarteschlange senden, um die gleichzeitigen Verarbeitungsfähigkeiten des Systems zu verbessern.
6. Nutzen Sie Microservices
In der TSP-Architektur des Internets der Fahrzeuge können wir die Microservice-Architektur verwenden, um das gesamte System aufzubauen. Microservice-Architektur ist ein Architekturstil, der komplexe Anwendungen in mehrere kleine Dienste aufteilt, die jeweils unabhängig voneinander sind und unabhängig voneinander bereitgestellt, skaliert und gewartet werden können.
Im Internet of Vehicles TSP können Komponenten wie Automobilkomponenten, Kommunikationsprotokollkomponenten, Cloud-Komponenten und Mobilkommunikationskomponenten in mehrere Mikrodienste unterteilt werden, z. B. Datenerfassungs-Mikrodienste, Datenverarbeitungs-Mikrodienste, Datenspeicher-Mikrodienste und Anwendungsdienst-Mikrodienste. Service usw. Diese Microservices kommunizieren über RESTful-APIs, um die Funktionen des gesamten Systems zu realisieren.
Durch die Einführung der Microservice-Architektur können nicht nur Systemkomponenten voneinander isoliert, eine schnelle Iteration und Bereitstellung realisiert, sondern auch die Systemleistung und -verfügbarkeit optimiert werden. Beispielsweise kann für jeden Microservice eine horizontale Erweiterung durchgeführt werden, um die gleichzeitige Verarbeitungsfähigkeit des Systems zu verbessern; jeder Microservice kann unabhängig gewartet werden, um eine hohe Verfügbarkeit des Systems sicherzustellen. Darüber hinaus kann die Microservice-Architektur auch die Teamzusammenarbeit fördern und die Effizienz der Systementwicklung verbessern.
Kurz gesagt, die Aufteilung der TSP-Architektur des Internets der Fahrzeuge in mehrere Mikrodienste kann die Aufteilung und Kombination des Systems besser realisieren, die Skalierbarkeit und Stabilität des Systems verbessern und den Entwicklungs- und Aktualisierungszyklus beschleunigen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Realisierung der technischen Architektur des Internet of Vehicles TSP systematisches Denken und eine umfassende Berücksichtigung verschiedener Faktoren erfordert. TSP benötigt effiziente Datenverwaltungs- und Kommunikationsprotokolle, um die Übertragung, Speicherung und den Austausch von Fahrzeugdaten zu realisieren, und muss das technische Niveau kontinuierlich verbessern, um den Benutzeranforderungen besser gerecht zu werden.