一种车载以太网路由方法及相关装置与流程

1.本技术涉及车辆电子技术领域，特别涉及一种车载以太网路由方法、车载以太网路由装置、设备以及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着汽车电子技术的不断发展，车载电子设备信息交互越来越多。出现了车载以太网，采用100mbit/s或者更高的带宽可以满足汽车电动化、智能化、网联化的需求。同时，车载以太网总线还不能完全取代can(controller area network，控制局域网)/can fd(can with flexible data rate，可变数据速率的can)总线。因此，can控制器和以太网控制器之间需要进行信息交互，还需要网关进行不同通信协议之间的转换。
3.相关技术中，can控制器与以太网控制器之间还是通过单一的通信协议进行转换，无法应对复杂的通信实时性需求，降低了协议转换的效率，同时还造成了资源的浪费。
4.因此，如何在基于不同的实时性进行不同的路由，提高资源利用率和路由效率是本领域技术人员关注的重点问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种车载以太网路由方法、车载以太网路由装置、设备以及计算机可读存储介质，以提高在车载环境中进行以太网路由的效率，提高资源利用率。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种车载以太网路由方法，包括：
7.车载计算单元接收到待路由数据；
8.基于所述待路由数据的实时性信息和pdu协议将所述待路由数据进行路由转换，得到路由数据；
9.将所述路由数据进行发送。
10.可选的，当所述实时性信息为高实时性，基于所述待路由数据的实时性信息和pdu协议将所述待路由数据进行路由转换，得到路由数据，包括：
11.基于所述pdu协议构造初始以太网报文；
12.将所述待路由数据封装在所述初始以太网报文的有效负载中，得到所述路由数据。
13.可选的，当所述实时性信息为低实时性，基于所述待路由数据的实时性信息和pdu协议将所述待路由数据进行路由转换，得到路由数据，包括：
14.缓存预设周期内的多个待路由数据；
15.基于所述pdu协议构造初始以太网报文；
16.将所述多个待路由数据封装在所述初始以太网报文的有效负载中，得到所述路由数据。
17.可选的，缓存预设周期内的多个待路由数据，包括：
18.在所述预设周期内按照数据量阈值缓存所述多个待路由数据；其中，所述数据量
阈值基于缓存空间确定的数据量的上限值。
19.可选的，还包括：
20.当所述预设周期内未接收到待路由数据，发送停止发送指令。
21.可选的，车载计算单元接收到待路由数据，包括：
22.所述车载计算单元从can总线或can fd总线接收到所述待路由数据。
23.可选的，将所述路由数据进行发送，包括：
24.将所述路由数据发送至所述以太网总线。
25.本技术还提供一种车载以太网路由装置，包括：
26.数据接收模块，用于接收到待路由数据；
27.路由转换模块，用于基于所述待路由数据的实时性信息和pdu协议将所述待路由数据进行路由转换，得到路由数据；
28.路由发送模块，用于将所述路由数据进行发送。
29.本技术还提供一种设备，包括：
30.存储器，用于存储计算机程序；
31.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上所述的车载以太网路由方法的步骤。
32.本技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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如上所述的车载以太网路由方法的步骤。
33.本技术所提供的一种车载以太网路由方法，包括：车载计算单元接收到待路由数据；基于所述待路由数据的实时性信息和pdu协议将所述待路由数据进行路由转换，得到路由数据；将所述路由数据进行发送。
34.通过先获取待路由数据，然后基于所述待路由数据的实时性信息和pdu协议将所述待路由数据进行路由转换，得到路由数据，也就是基于待路由数据的不同的实时性对待路由换数据进行转换，考了到了路由过程中的实时性，而不是仅仅采用单一的规则进行路由，可以适应不同的实时性的情况，提高了在车载环境中进行以太网路由的效率，也提高资源利用率。
35.本技术还提供一种车载以太网路由装置、设备以及计算机可读存储介质，具有以上有益效果，在.此不作赘述。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
37.图1为本技术实施例所提供的一种车载以太网路由方法的流程图；
38.图2为本技术实施例所提供的一种车载以太网路由方法的网关结构示意图；
39.图3为本技术实施例所提供的一种车载以太网路由方法的报文结构示意图；
40.图4为本技术实施例所提供的一种车载以太网路由装置的结构示意图；
41.图5本技术实施例所提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
42.本技术的核心是提供一种车载以太网路由方法、车载以太网路由装置、设备以及计算机可读存储介质，以提高在车载环境中进行以太网路由的效率，提高资源利用率。
43.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
44.相关技术中，can控制器与以太网控制器之间还是通过单一的通信协议进行转换，无法应对复杂的通信实时性需求，降低了协议转换的效率，同时还造成了资源的浪费。
45.因此，本技术还提供一种车载以太网路由方法，通过先获取待路由数据，然后基于所述待路由数据的实时性信息和pdu协议将所述待路由数据进行路由转换，得到路由数据，也就是基于待路由数据的不同的实时性对待路由换数据进行转换，考了到了路由过程中的实时性，而不是仅仅采用单一的规则进行路由，可以适应不同的实时性的情况，提高了在车载环境中进行以太网路由的效率，也提高资源利用率。
46.以下通过一个实施例，对本技术提供的一种车载以太网路由方法进行说明。
47.请参考图1，图1为本技术实施例所提供的一种车载以太网路由方法的流程图。
48.本实施例中，该方法可以包括：
49.s101，车载计算单元接收到待路由数据；
50.本步骤旨在车载计算单元接收到待路由数据。其中，待路由数据就是需要进行路由的数据。本实施例中，主要是在can控制器与以太网控制器之间进行路由转换。因此，该待路由数据可以是从can控制器向以太网控制器发送的数据，也可以是从以太网控制器向can控制器发送的数据。
51.进一步的，本步骤可以包括：
52.车载计算单元从can总线或can fd总线接收到待路由数据。
53.可见，本可选方案中主要是说明如何接收待路由数据。车载计算单元从can总线或can fd总线接收到待路由数据。可见，本可选方案中不仅可以从can总线中获取数据，还可以从速率变化的总线中的获取数据，可以对不同的速率情况均进行处理。
54.s102，基于待路由数据的实时性信息和pdu协议将待路由数据进行路由转换，得到路由数据；
55.在s101的基础上，本步骤旨在基于待路由数据的实时性信息和pdu(protocol data unit，协议数据单元)协议将待路由数据进行路由转换，得到路由数据。
56.可见，本可选方案中可以基于实时性信息进行转换。进一步的，当处于高实时性时就是将一个待路由数据进行转换后得到路由数据。当处于低实时性时，将多个待路由数据封装到一个报文中进行转换。
57.进一步的，可以是将pdu协议的报文中直接写入待路由数据，既提高了封装的效率，还可以有效的将数据进行路由。
58.进一步的，当实时性信息为高实时性，本步骤可以包括：
59.步骤1，基于pdu协议构造初始以太网报文；
60.步骤2，将待路由数据封装在初始以太网报文的有效负载中，得到路由数据。
61.可见，本可选方案主要是说明在高实时性的情况下如何进行路由。本可选方案中，基于pdu协议构造初始以太网报文；将待路由数据封装在初始以太网报文的有效负载中，得到路由数据。也就是，对获取到的待路由数据直接进行路由转换，而不需要等待多个待路由数据，提高了路由的效率。
62.进一步的，当实时性信息为低实时性，本步骤可以包括：
63.步骤1，缓存预设周期内的多个待路由数据；
64.步骤2，基于pdu协议构造初始以太网报文；
65.步骤3，将多个待路由数据封装在初始以太网报文的有效负载中，得到路由数据。
66.可见，本可选方案主要是说明在低实时性的情况下如何进行路由。本可选方案中，缓存预设周期内的多个待路由数据；基于pdu协议构造初始以太网报文；将多个待路由数据封装在初始以太网报文的有效负载中，得到路由数据。可见，本可选方案中主要是对多个待路由数据封装到一个路由报文中，提高资源的利用率。
67.进一步的，上一可选方案中的步骤1可以包括：
68.在预设周期内按照数据量阈值缓存多个待路由数据；其中，数据量阈值基于缓存空间确定的数据量的上限值。
69.可见，本可选方案中主要是说明如何如何基于缓存空间的大小确定如何存储待路由数据。本可选方案中，首先基于缓存空间确定的数据量的上限值，然后在预设周期内按照数据量阈值缓存多个待路由数据。也就是，在预设周期内获取的多个待路由数据的数据量不能超过数据量阈值。当数据量大于或接近该数据量阈值时，则立即对缓存的多个待路由数据进行处理。
70.进一步的，上一可选方案还可以包括：
71.当预设周期内未接收到待路由数据，发送停止发送指令。
72.可见，通过本可选方案中主要是避免发送空的路由数据。本可选方案中，当预设周期内未接收到待路由数据，发送停止发送指令。
73.s103，将路由数据进行发送。
74.在s102的基础上，本步骤旨在将路由数据进行发送。
75.其中，发送路由数据可以是向以太网总线发送，也可以是向can总线发送路由数据。
76.进一步的，本步骤可以包括：
77.将路由数据发送至以太网总线
78.综上，本实施例通过先获取待路由数据，然后基于待路由数据的实时性信息和pdu协议将待路由数据进行路由转换，得到路由数据，也就是基于待路由数据的不同的实时性对待路由换数据进行转换，考了到了路由过程中的实时性，而不是仅仅采用单一的规则进行路由，可以适应不同的实时性的情况，提高了在车载环境中进行以太网路由的效率，也提高资源利用率。
79.以下通过另一具体的实施例，对本技术提供的一种车载以太网路由方法做进一步说明。
80.本实施例中，采用车载以太网的汽车通常不仅仅有ethernet(以太网)总线，还包括can/can fd总线。因此，需要网关进行不同协议之间的转换。
81.请参考图2，图2为本技术实施例所提供的一种车载以太网路由方法的网关结构示意图。
82.如图2所示，图2是网关接口架构示意图。
83.其中，ethernet interface：负责以太网接口接收或发送以太网数据。
84.其中，mcu(micro control unit，微型控制单元)：核心处理单元负责处理iso(opensysteminterconnection model，开放式系统互联模型)7层模型中3层及以上数据转发。
85.其中，can interface：包括can接口，负责接收或发送can数据。
86.其中，can fd interface：包括can fd接口，负责接收或发送can fd数据。
87.请参考图3，图3为本技术实施例所提供的一种车载以太网路由方法的报文结构示意图。
88.其中，采用pdu协议转换进行传输的ecu(electronic control unit，电子控制单元)，ethernet报文与can/canfd/lin报文的映射关系请参考图3。
89.基于上述报文结构，根据报文的实时性要求不同，可以采用两种路由方法即直接路由和间接路由。
90.其中，直接路由的过程包括：
91.步骤1，车载计算单元接收到待路由数据；
92.步骤2，基于pdu协议构造初始以太网报文；
93.步骤3，将待路由数据封装在初始以太网报文的有效负载中，得到路由数据；
94.步骤4，将路由数据进行发送。
95.其中，直接报文路由采用pdu直接转换方式，具备报文路由的属性即can/canfd/lin报文直接封装在ethernet payload(以太网报文的有效负载)中，can/canfd/lin报文的数据场不做任何变动，一条ethernet报文仅对应一条can/canfd/lin报文。
96.可见，直接报文路由一般用于实时性要求较高的ethernet和can/canfd/lin路由转换中，一般采用断的方式进行报文转换，故要求路由时间小于1ms。
97.其中，间接路由的过程包括：
98.步骤1，车载计算单元接收到待路由数据；
99.步骤2，缓存预设周期内的多个待路由数据；
100.步骤3，基于pdu协议构造初始以太网报文；
101.步骤4，将多个待路由数据封装在初始以太网报文的有效负载中，得到路由数据；
102.步骤5，将路由数据进行发送。
103.可见，间接路由采用pdu直接转换方式，具备报文路由的属性，即can/canfd/lin报文直接封装在ethernet payload中，can/canfd/lin报文的数据场不做任何变动，但与直接路由相比，一条ethernet报文需封装一条或多条can/canfd/lin报文，按照转换节点的固有周期完成报文的转换工作。
104.其中，进行间接转换的ecu，需要充分评估转换的数据量，预留足够的缓存空间，缓存空间里未处理完成的数据不允许丢失或被覆盖；
105.进一步的，路由周期可以设置为10ms，即需要将10ms内接收到的源子网报文按照pdu协议的格式要求打包成ethernet报文或分解成can/canfd/lin报文发送到目标子网。
106.此外，若10ms周期内未收到源子网报文，则不发送。
107.可见，间接报文路由一般用于实时性要求不高的ethernet和can/canfd/lin路由转换中，一般以周期轮询的方式进行报文的转换，故该类型报文的路由会产生最大10ms的延迟发送。
108.可见，本实施例通过先获取待路由数据，然后基于待路由数据的实时性信息和pdu协议将待路由数据进行路由转换，得到路由数据，也就是基于待路由数据的不同的实时性对待路由换数据进行转换，考了到了路由过程中的实时性，而不是仅仅采用单一的规则进行路由，可以适应不同的实时性的情况，提高了在车载环境中进行以太网路由的效率，也提高资源利用率。
109.下面对本技术实施例提供的车载以太网路由装置进行介绍，下文描述的车载以太网路由装置与上文描述的车载以太网路由方法可相互对应参照。
110.请参考图4，图4为本技术实施例所提供的一种车载以太网路由装置的结构示意图。
111.本实施例中，该装置可以包括：
112.数据接收模块100，用于接收到待路由数据；
113.路由转换模块200，用于基于待路由数据的实时性信息和pdu协议将待路由数据进行路由转换，得到路由数据；
114.路由发送模块300，用于将路由数据进行发送。
115.可选的，该路由转换模块200，具体用于基于pdu协议构造初始以太网报文；将待路由数据封装在初始以太网报文的有效负载中，得到路由数据。
116.可选的，该路由转换模块200，具体用于缓存预设周期内的多个待路由数据；基于pdu协议构造初始以太网报文；将多个待路由数据封装在初始以太网报文的有效负载中，得到路由数据。
117.可选的，该缓存预设周期内的多个待路由数据，包括：
118.在预设周期内按照数据量阈值缓存多个待路由数据；其中，数据量阈值基于缓存空间确定的数据量的上限值。
119.可选的，该路由转换模块200，还包括：
120.当预设周期内未接收到待路由数据，发送停止发送指令。
121.可选的，该数据接收模块100，具体用于从can总线或can fd总线接收到待路由数据
122.可选的，该路由发送模块300，具体用于将路由数据发送至以太网总线。
123.可见，本实施例通过先获取待路由数据，然后基于待路由数据的实时性信息和pdu协议将待路由数据进行路由转换，得到路由数据，也就是基于待路由数据的不同的实时性对待路由换数据进行转换，考了到了路由过程中的实时性，而不是仅仅采用单一的规则进行路由，可以适应不同的实时性的情况，提高了在车载环境中进行以太网路由的效率，也提高资源利用率。
124.本技术还提供了一种设备，请参考图5，图5本技术实施例所提供的一种设备的结构示意图，该设备可包括：
125.存储器，用于存储计算机程序；
126.处理器，用于执行计算机程序时可实现如上述任意一种车载以太网路由方法的步骤。
127.如图5所示，为设备的组成结构示意图，设备可以包括：处理器10、存储器11、通信接口12和通信总线13。处理器10、存储器11、通信接口12均通过通信总线13完成相互间的通信。
128.在本技术实施例中，处理器10可以为中央处理器(central processing unit，cpu)、特定应用集成电路、数字信号处理器、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件等。
129.处理器10可以调用存储器11中存储的程序，具体的，处理器10可以执行异常ip识别方法的实施例中的操作。
130.存储器11中用于存放一个或者一个以上程序，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令，在本技术实施例中，存储器11中至少存储有用于实现以下功能的程序：
131.车载计算单元接收到待路由数据；
132.基于待路由数据的实时性信息和pdu协议将待路由数据进行路由转换，得到路由数据；
133.将路由数据进行发送。
134.在一种可能的实现方式中，存储器11可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统，以及至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储使用过程中所创建的数据。
135.此外，存储器11可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件或其他易失性固态存储器件。
136.通信接口12可以为通信模块的接口，用于与其他设备或者系统连接。
137.当然，需要说明的是，图5所示的结构并不构成对本技术实施例中设备的限定，在实际应用中设备可以包括比图5所示的更多或更少的部件，或者组合某些部件。
138.可见，本实施例通过先获取待路由数据，然后基于待路由数据的实时性信息和pdu协议将待路由数据进行路由转换，得到路由数据，也就是基于待路由数据的不同的实时性对待路由换数据进行转换，考了到了路由过程中的实时性，而不是仅仅采用单一的规则进行路由，可以适应不同的实时性的情况，提高了在车载环境中进行以太网路由的效率，也提高资源利用率。
139.本技术还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如上述任意一种车载以太网路由方法的步骤。
140.该计算机可读存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
141.对于本技术提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本技术在此不做赘述。
142.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而
言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
143.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
144.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
145.以上对本技术所提供的一种车载以太网路由方法、车载以太网路由装置、设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。