一种智能网联汽车操作系统应用层切换方法及装置与流程

1.本发明涉及汽车及互联网技术领域，尤其是涉及一种智能网联汽车操作系统应用层切换方法、装置、设备及可读存储介质。


背景技术：

2.随着电子技术以及传感器技术的发展，汽车技术也在向智能化方向发展。目前，越来越多的车辆中均设置有自动驾驶系统，为人们的出行提供了更多的便利。而在智能自动驾驶时代，要真正实现高效、安全的交通和出行，单车智能已经远远不够，车路云协同是未来方向。尤其伴随5g、v2x、人工智能、云计算、大数据一系列的技术突破，把车、路、云深度融合，构建一个协同式的智能交通系统，才能有效解决目前单车智能和传统交通管理方面的局限。
3.在构思及实现本技术过程中，本技术的发明人发现，目前现有技术缺乏一种对智能网联汽车操作系统的应用层切换方法，导致智能网联汽车操作系统在应用层切换时效率低下和占用资源较多的问题，甚至影响汽车的智能自动驾驶，不利于智能网联汽车的发展。
4.前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。


技术实现要素：

5.本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种智能网联汽车操作系统应用层切换方法、装置、设备及存储介质，能够解决现有车辆评价方法无法实现全面且快速对备选车辆进行评价和筛选，以及不同评价工程师由于主观因素影响导致车辆评价不准确的问题。
6.为解决上述问题，本技术实施例的第一方面提供了一种智能网联汽车操作系统应用层切换方法，至少包括如下步骤：通过执行端发送第一应用层切换指令至第一边缘云端；通过所述第一边缘云端将所述第一应用层切换指令发送至中心云端，以使所述中心云端将所述第一应用层切换指令下发至第二边缘云端；通过所述第二边缘云端根据所述第一应用层切换指令中的应用层切换配置发送至所述执行端，以使所述执行端根据所述应用层切换配置进行应用层切换。
7.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述智能网联汽车操作系统应用层切换方法，还包括：在所述中心云端中设置数字孪生配置文件；根据所述数字孪生配置文件在所述第一边缘云端创建对应的第一协同孪生容器，在所述第二边缘云端创建对应的第二协同孪生容器；其中，所述第一协同孪生容器与所述第二协同孪生容器为镜像映射关系。
8.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述执行端通过udp连接方式分别连接所述第一边缘云端的第一控制器和所述第二边缘云端的第二控制器的网络层面。
9.在第一方面的一种可能的实现方式中，还包括：获取网络层面切换指令，根据所述网络层面切换指令中的网络切换配置进行网络层面切换。
10.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述智能网联汽车操作系统应用层切换方法，还包括：获取车端安全备份切换指令，根据所述车端安全备份切换指令对执行端进行安全备份切换。
11.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述获取车端安全备份切换指令，根据所述车端安全备份切换指令对执行端进行安全备份切换，包括：通过所述执行端发送第一安全备份切换指令至所述第一边缘云端；通过所述第一边缘云端将所述第一安全备份切换指令发送至中心云端；通过所述中心云端根据所述第一安全备份切换指令将安全备份信息发送至所述第二边缘云端；通过所述第二边缘云端对所述安全备份信息进行备份。
12.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述执行端根据所述应用层切换配置进行应用层切换，包括：所述执行端通过网络层面分别连接所述第一边缘云端的第一控制器和所述第二边缘云端的第二控制器；通过ros2消息机制根据所述第一应用层切换指令控制所述第一边缘云端和第二边缘云端的应用层面的横向切换；完成所述应用层面的横向切换后，通过所述执行端执行所述第一应用层切换指令对应的应用层切换动作。
13.相应地，本技术实施例的第二方面提供了一种智能网联汽车操作系统应用层切换装置，包括：指令发起模块，用于通过执行端发送第一应用层切换指令至第一边缘云端；云处理模块，用于通过所述第一边缘云端将所述第一应用层切换指令发送至中心云端，以使所述中心云端将所述第一应用层切换指令下发至第二边缘云端；应用层切换模块，用于通过所述第二边缘云端根据所述第一应用层切换指令中的应用层切换配置发送至所述执行端，以使所述执行端根据所述应用层切换配置进行应用层切换。
14.本技术实施例的第三方面还提出了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的智能网联汽车操作系统应用层切换方法的步骤。
15.本技术实施例的第四方面还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的智能网联汽车操作系统应用层切换方法的步骤。
16.实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明实施例提供的一种智能网联汽车操作系统应用层切换方法、装置、设备及可读存储介质，所述方法包括：通过执行端发送第一应用层切换指令至第一边缘云端；通过
所述第一边缘云端将所述第一应用层切换指令发送至中心云端，以使所述中心云端将所述第一应用层切换指令下发至第二边缘云端；通过所述第二边缘云端根据所述第一应用层切换指令中的应用层切换配置发送至所述执行端，以使所述执行端根据所述应用层切换配置进行应用层切换。本发明实施例通过以节点为操作粒度对智能网联汽车操作系统的应用层进行横向切换，解决现有技术缺乏一种对智能网联汽车操作系统的应用层切换方法导致汽车操作系统在应用层切换时效率低下和占用资源较多的问题，避免影响汽车的智能自动驾驶，有利于智能汽车技术发展。
附图说明
17.图1为本技术一实施例的智能网联汽车操作系统应用层切换方法的流程示意图；图2是本技术一实施例的云端跨边缘云节点横向切换的流程示意图；图3是本技术一实施例的车端安全备份切换的流程示意图；图4 为本技术一实施例的智能网联汽车操作系统应用层切换装置的结构示意框图；图5 为本技术一实施例的计算机设备的结构示意框图。
18.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
21.本技术实施例可以应用于服务器中，服务器可以是独立的服务器，也可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(content delivery network，cdn)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
22.首先介绍本发明可以提供的应用场景，如提供一种智能网联汽车操作系统应用层切换方法、装置、设备及可读存储介质，能够对智能网联汽车操作系统的应用层进行横向切换，提高智能网联汽车操作系统应用层切换效率，减少占用资源。
23.本发明第一实施例：请参阅图1。
24.如图1所示，本实施例提供了一种智能网联汽车操作系统应用层切换方法，至少包括如下步骤：s1、通过执行端发送第一应用层切换指令至第一边缘云端；s2、通过所述第一边缘云端将所述第一应用层切换指令发送至中心云端，以使所
述中心云端将所述第一应用层切换指令下发至第二边缘云端；s3、通过所述第二边缘云端根据所述第一应用层切换指令中的应用层切换配置发送至所述执行端，以使所述执行端根据所述应用层切换配置进行应用层切换。
25.在现有技术中，目前现有技术缺乏一种对智能网联汽车操作系统的应用层切换方法，导致智能网联汽车操作系统在应用层切换时效率低下和占用资源较多的问题，甚至影响汽车的智能自动驾驶。而本实例为了解决上述技术问题，通过以节点为操作粒度对智能网联汽车操作系统的应用层进行横向切换，解决汽车操作系统在应用层切换时效率低下和占用资源较多的问题，避免影响汽车的智能自动驾驶，有利于智能汽车技术发展。
26.具体的，对于步骤s1，首先通过车端发起第一应用层切换指令，并发送至第一边缘云端中的第一控制器。
27.对于步骤s2，通过第一边缘云端中的第一控制器接收车端发起的第一应用层切换指令，并发送至中心云端，以使中心云端根据容器跨边缘切换系统将所述第一应用层切换指令下发至第二边缘云端。
28.对于步骤s3，在第二边缘云端接收中心云端发送的第一应用层切换指令后，通过第二边缘云端根据第一应用层切换指令中的应用层切换配置发送至执行端，以使执行端根据应用层切换配置进行应用层的横向切换。
29.在具体的实例中，本实施例通过以节点为操作粒度，以ros2/ap node为操作粒度；在执行端的sub点完成最终的切换动作，通过a/b消息topic进行过渡切换，以代理节点方式作为过渡性实现，最终实现对智能网联汽车操作系统的应用层进行横向切换。其中，本实施例在执行过程中，主要分为以下切换场景类型，包括跨边缘云节点横向切换和车端安全备份切换，而跨边缘云节点横向切换分为两种情况，一种是通过云平台机制的网络层面的切换；另一种是在应用层面的功能切换。上述切换的核心是能否通过统一的消息中间件（数据流）机制实现，作为前期的、过渡性实现方案，车端、云端的通信通道可以采用网络层隧道的方式或者gateway的方式，在此不进行限定。
30.在优选的实施例中，所述智能网联汽车操作系统应用层切换方法，还包括：在所述中心云端中设置数字孪生配置文件；根据所述数字孪生配置文件在所述第一边缘云端创建对应的第一协同孪生容器，在所述第二边缘云端创建对应的第二协同孪生容器；其中，所述第一协同孪生容器与所述第二协同孪生容器为镜像映射关系。
31.在具体的实施例中，在对智能网联汽车操作系统的应用层进行横向切换之前，还需要在中心云端的容器跨边缘切换系统中设置数字孪生配置文件，根据该数字孪生配置文件，在与中心云端连接第一边缘云端创建对应的第一协同孪生容器，以及在与中心云端连接的第二边缘云端创建对应的第二协同孪生容器；其中，第一边缘云端创建的第一协同孪生容器和第二边缘云端创建的第二协同孪生容器为镜像映射关系。
32.在优选的实施例中，所述执行端通过udp连接方式分别连接所述第一边缘云端的第一控制器和所述第二边缘云端的第二控制器的网络层面。
33.在具体的实施例中，执行端是通过udp连接方式分别连接所述第一边缘云端的第一控制器和所述第二边缘云端的第二控制器，通过udp连接方式进行第一边缘云端和第二边缘云端的网络层面上的连接。
34.在优选的实施例中，还包括：获取网络层面切换指令，根据所述网络层面切换指令中的网络切换配置进行网络层面切换。
35.在具体的实施例中，在完成执行端与第一边缘云端和第二边缘云端之间的网络层面的连接后，还包括网络层面切换，详细过程包括：通过执行端发送网络层面切换指令至第一边缘云端；通过所述第一边缘云端将所述网络层面切换指令发送至中心云端，以使所述中心云端将所述网络层面切换指令下发至第二边缘云端；通过所述第二边缘云端根据所述网络层面切换指令中的网络层面切换配置发送至所述执行端，以使所述执行端根据所述网络层面切换配置进行网络层面切换。
36.在优选的实施例中，所述智能网联汽车操作系统应用层切换方法，还包括：获取车端安全备份切换指令，根据所述车端安全备份切换指令对执行端进行安全备份切换。
37.在优选的实施例中，所述获取车端安全备份切换指令，根据所述车端安全备份切换指令对执行端进行安全备份切换，包括：通过所述执行端发送第一安全备份切换指令至所述第一边缘云端；通过所述第一边缘云端将所述第一安全备份切换指令发送至中心云端；通过所述中心云端根据所述第一安全备份切换指令将安全备份信息发送至所述第二边缘云端；通过所述第二边缘云端对所述安全备份信息进行备份。
38.在具体的实施例中，所述智能网联汽车操作系统应用层切换方法还支持车端安全备份切换，主要根据车端安全备份切换指令对执行端进行安全备份切换，具体过程如下：通过车端发起第一安全备份切换指令，并发送至第一边缘云端中的第一控制器；通过第一边缘云端中的第一控制器接收车端发起的第一安全备份切换指令，并发送至中心云端，以使中心云端根据容器跨边缘切换系统将第一安全备份切换指令下发至第二边缘云端；在第二边缘云端接收中心云端发送的第一安全备份切换指令后，通过第二边缘云端根据第一安全备份切换指令中的安全备份切换配置发送至执行端，以使执行端根据安全备份切换配置进行车端的安全备份切换。
39.在优选的实施例中，所述执行端根据所述应用层切换配置进行应用层切换，包括：所述执行端通过网络层面分别连接所述第一边缘云端的第一控制器和所述第二边缘云端的第二控制器；通过ros2消息机制根据所述第一应用层切换指令控制所述第一边缘云端和第二边缘云端的应用层面的横向切换；完成所述应用层面的横向切换后，通过所述执行端执行所述第一应用层切换指令对应的应用层切换动作。
40.在具体的实施例中，执行端进行应用层横向切换的具体过程包括：在执行端通过网络层面分别连接所述第一边缘云端的第一控制器和所述第二边缘云端的第二控制器后，执行端在应用层面上通过ros2消息机制根据第一应用层切换指令控制第一边缘云端和第二边缘云端的应用层面的横向切换，从而横向切换车端的应用层面；完成应用层面的横向切换后，通过执行端执行第一应用层切换指令对应的应用层切换动作。
41.本实施例提供的一种智能网联汽车操作系统应用层切换方法，包括：通过执行端发送第一应用层切换指令至第一边缘云端；通过所述第一边缘云端将所述第一应用层切换指令发送至中心云端，以使所述中心云端将所述第一应用层切换指令下发至第二边缘云端；通过所述第二边缘云端根据所述第一应用层切换指令中的应用层切换配置发送至所述执行端，以使所述执行端根据所述应用层切换配置进行应用层切换。本实施例通过以节点为操作粒度，以ros2/ap node为操作粒度；在执行端的sub点完成最终的切换动作，通过a/b消息topic进行过渡切换，以代理节点方式作为过渡性实现，最终实现对智能网联汽车操作系统的应用层进行横向切换，解决现有技术缺乏一种对智能网联汽车操作系统的应用层切换方法导致汽车操作系统在应用层切换时效率低下和占用资源较多的问题，避免影响汽车的智能自动驾驶，有利于智能汽车技术发展。
42.本发明第二实施例：请参阅图2。
43.如图2所示，本实施例提供了一种云端跨边缘云节点横向切换的实施方式。具体的，首先通过车端scaner发起应用层切换指令，并发送至边缘云1中的控制器中，通过边缘云1中的控制器接收车端scaner发起的应用层切换指令，并发送至中心云端，以使中心云端根据容器跨边缘切换系统将所述应用层切换指令下发至边缘云2中的控制器中，边缘云2接收中心云端发送的应用层切换指令后，通过边缘云2中的控制器根据应用层切换指令中的应用层切换配置发送至车端scaner，以使车端scaner根据应用层切换配置进行应用层的横向切换；其中，边缘云1和边缘云2均为协同孪生容器，中心云为数字孪生；边缘云2与车端scaner在应用层面上通过ros2消息机制进行数据传输，车端scaner的网络层面通过udp方式连接。
44.本发明第三实施例：请参阅图3。
45.如图3所示，本实施例还提供了一种车端安全备份切换的实施方式，具体包括：通过车端scaner发起安全备份切换指令，并发送至边缘云1中的控制器；通过边缘云1中的控制器接收车端scaner发起的安全备份切换指令，并发送至中心云端，以使中心云端根据容器跨边缘切换系统将安全备份切换指令下发至边缘云2；在边缘云2接收中心云端发送的安全备份切换指令后，通过边缘云2根据安全备份切换指令中的安全备份切换配置进行备份。其中，边缘云1和边缘云2均为协同孪生容器，中心云为数字孪生。
46.本发明第四实施例：请参阅图4。
47.如图4所示，本实施例提供了一种智能网联汽车操作系统应用层切换装置，包括：指令发起模块100，用于通过执行端发送第一应用层切换指令至第一边缘云端。
48.具体的，对于指令发起模块100，首先通过车端发起第一应用层切换指令，并发送至第一边缘云端中的第一控制器。
49.云处理模块200，用于通过所述第一边缘云端将所述第一应用层切换指令发送至中心云端，以使所述中心云端将所述第一应用层切换指令下发至第二边缘云端。
50.具体的，对于云处理模块200，通过第一边缘云端中的第一控制器接收车端发起的第一应用层切换指令，并发送至中心云端，以使中心云端根据容器跨边缘切换系统将所述
第一应用层切换指令下发至第二边缘云端。
51.应用层切换模块300，用于通过所述第二边缘云端根据所述第一应用层切换指令中的应用层切换配置发送至所述执行端，以使所述执行端根据所述应用层切换配置进行应用层切换。
52.具体的，对于应用层切换模块300，在第二边缘云端接收中心云端发送的第一应用层切换指令后，通过第二边缘云端根据第一应用层切换指令中的应用层切换配置发送至执行端，以使执行端根据应用层切换配置进行应用层的横向切换。
53.在优选的实施例中，所述智能网联汽车操作系统应用层切换装置，还包括：数字孪生模块，用于在所述中心云端中设置数字孪生配置文件；协同孪生模块，根据所述数字孪生配置文件在所述第一边缘云端创建对应的第一协同孪生容器，在所述第二边缘云端创建对应的第二协同孪生容器；其中，所述第一协同孪生容器与所述第二协同孪生容器为镜像映射关系。
54.在优选的实施例中，所述智能网联汽车操作系统应用层切换装置，还包括：网络层面切换模块，用于获取网络层面切换指令，根据所述网络层面切换指令中的网络切换配置进行网络层面切换。
55.在优选的实施例中，所述智能网联汽车操作系统应用层切换装置，还包括：安全备份切换模块，用于获取车端安全备份切换指令，根据所述车端安全备份切换指令对执行端进行安全备份切换。
56.在优选的实施例中，所述安全切换备份模块，具体可以包括：备份切换指令单元，用于通过所述执行端发送第一安全备份切换指令至所述第一边缘云端；指令上传单元，用于通过所述第一边缘云端将所述第一安全备份切换指令发送至中心云端；指令同步单元，用于通过所述中心云端根据所述第一安全备份切换指令将安全备份信息发送至所述第二边缘云端；安全备份单元，用于通过所述第二边缘云端对所述安全备份信息进行备份。
57.本实施例根据指令发起模块通过执行端发送第一应用层切换指令至第一边缘云端；云处理模块通过所述第一边缘云端将所述第一应用层切换指令发送至中心云端，以使所述中心云端将所述第一应用层切换指令下发至第二边缘云端；应用层切换模块通过所述第二边缘云端根据所述第一应用层切换指令中的应用层切换配置发送至所述执行端，以使所述执行端根据所述应用层切换配置进行应用层切换。本实施例通过以节点为操作粒度，以ros2/ap node为操作粒度；在执行端的sub点完成最终的切换动作，通过a/b消息topic进行过渡切换，以代理节点方式作为过渡性实现，最终实现对智能网联汽车操作系统的应用层进行横向切换，解决现有技术缺乏一种对智能网联汽车操作系统的应用层切换方法导致汽车操作系统在应用层切换时效率低下和占用资源较多的问题，避免影响汽车的智能自动驾驶，有利于智能汽车技术行业的发展。
58.参照图5，本技术实施例中还提供一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设计的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存
储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于储存智能网联汽车操作系统应用层切换方法等数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种智能网联汽车操作系统应用层切换方法。所述智能网联汽车操作系统应用层切换方法，包括：通过执行端发送第一应用层切换指令至第一边缘云端；通过所述第一边缘云端将所述第一应用层切换指令发送至中心云端，以使所述中心云端将所述第一应用层切换指令下发至第二边缘云端；通过所述第二边缘云端根据所述第一应用层切换指令中的应用层切换配置发送至所述执行端，以使所述执行端根据所述应用层切换配置进行应用层切换。
59.本技术一实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现一种智能网联汽车操作系统应用层切换方法，包括步骤：通过执行端发送第一应用层切换指令至第一边缘云端；通过所述第一边缘云端将所述第一应用层切换指令发送至中心云端，以使所述中心云端将所述第一应用层切换指令下发至第二边缘云端；通过所述第二边缘云端根据所述第一应用层切换指令中的应用层切换配置发送至所述执行端，以使所述执行端根据所述应用层切换配置进行应用层切换。
60.上述执行的智能网联汽车操作系统应用层切换方法，本实施例通过以节点为操作粒度，以ros2/ap node为操作粒度；在执行端的sub点完成最终的切换动作，通过a/b消息topic进行过渡切换，以代理节点方式作为过渡性实现，最终实现对智能网联汽车操作系统的应用层进行横向切换，解决现有技术缺乏一种对智能网联汽车操作系统的应用层切换方法导致汽车操作系统在应用层切换时效率低下和占用资源较多的问题，避免影响汽车的智能自动驾驶，有利于智能汽车技术发展。
61.在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
62.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述模块的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
63.所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
64.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
65.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本发明的保护范围。
66.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以
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非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的和实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可以包括只读存储器（rom）、可编程rom（prom）、电可编程rom（eprom）、电可擦除可编程rom（eeprom）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（ram）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram（sram）、动态ram（dram）、同步dram（sdram）、双速据率sdram（ssrsdram）、增强型sdram（esdram）、同步链路（synchlink）dram（sldram）、存储器总线（rambus）直接ram（rdram）、直接存储器总线动态ram（drdram）、以及存储器总线动态ram（rdram）等。