车辆远程信息处理数据交换的制作方法
【技术领域】
[0001]示意性实施例总体上涉及一种用于经由车辆远程信息处理来执行数据交换的方法和设备。
【背景技术】
[0002]可利用车辆远程信息处理来使车辆的用户能够通过通信网络与可用服务进行交互。这些服务可包括逐向导航(turn-by-turn direct1ns)、电话通信、车辆监视和道路救援。在某些情况下，车辆或远程信息处理单元的制造商可提供远程信息处理服务，而在其他情况下，可由第三方远程信息处理服务提供商来提供所述服务。为了使这些服务能够运行，车辆可使用车辆和服务均知晓的通信协议来通过网络与服务进行通信。
【发明内容】
[0003]在第一示意性实施例中，一种系统包括:消息发布方，被配置为:确定将被发布到由消息代理保持的主题树的主题的消息，其中，所述主题与被确定为将被发布的消息的类型和消息的预期接收方相关联；根据系统的名称/值配对消息方案，将数据元素打包到消息中；经由消息代理将消息发布到所述主题。
[0004]在第二示意性实施例中，一种系统包括:消息接收方，被配置为:确定被消息发布方发布到由消息代理保持的主题树的主题的消息，其中，所述主题与被确定为被发送的且被消息接收方预订的消息的类型相关联；根据系统的名称/值配对消息方案，从消息解包出数据元素；根据消息的类型对消息进行处理。
[0005]根据本发明的一个实施例，消息发布方可以是服务传送网络，并且消息接收方可以是车辆。
[0006]根据本发明的一个实施例，消息接收方可以是预订了所述主题树的主题的多台车辆之一，其中，所述主题与处于特定固件版本和特定固件配置版本中的至少一个的车辆相关联。
[0007]根据本发明的一个实施例，消息接收方可以是单台车辆，并且所述主题可与作为接收消息的目标的单台车辆的唯一标识符相关联。
[0008]根据本发明的一个实施例，消息发布方可以是车辆，并且消息接收方可以是服务传送网络。
[0009]根据本发明的一个实施例，消息可以是对由服务传送网络发布到车辆的命令的响应，并且消息可包括由命令指定的用于允许服务传送网络将所述响应链接到所述命令的相关标识符。
[0010]根据本发明的一个实施例，消息可以是响应于车辆所识别出的状况而被发布的提醒。
[0011]根据本发明的一个实施例，消息可以是由车辆发布的用于向消息代理告知车辆仍连接到消息代理的连接提醒。
[0012]根据本发明的一个实施例，名称/值配对消息方案可对定义将被包括在多种类型的消息中的多个公共数据元素的至少一个消息结构进行定义，其中，所述至少一个消息结构包括下述项中的至少一个:将被包括在从车辆发送到服务传送网络的消息中的公共数据元素的集合，将被包括在从服务传送网络发送到车辆的消息中的公共数据元素的集合。
[0013]根据本发明的一个实施例，每个数据元素可与唯一标识符相关联，并且将数据元素打包到消息中的处理可包括:将每个数据元素的唯一标识符随同各个数据元素的值一起打包到消息中。
【附图说明】
[0014]图1示出用于车辆的基于车辆的计算系统的示例框式拓扑图；
[0015]图2示出经由消息代理通过网络与车辆进行通信的示例性服务传送网络；
[0016]图3A和图3B示出经由消息代理的车辆与服务传送网络之间的消息的示例性通信流；
[0017]图4示出用于在基于车辆的计算系统与服务传送网络的通信中使用的示例性主题树；
[0018]图5A示出示例命令消息分层；
[0019]图5B示出示例命令响应消息分层；
[0020]图5C示出示例提醒消息分层；
[0021]图6示出用于接收消息的示例性处理；
[0022]图7示出用于发布消息的示例性处理。
【具体实施方式】
[0023]根据需要，在此公开本发明的详细实施例；然而，将理解的是，所公开的实施例仅仅是本发明的示例，本发明可以以各种替代形式实现。附图无需按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为具有限制性，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。
[0024]车辆到云端通信协议可被设计为在基于车辆的计算系统(VCS)(诸如，车辆的远程信息处理单元)与远离车辆的服务传送网络之间提供通信。所述协议可对用于在VCS与服务传送网络之间发送消息有效载荷的传输层以及被发送的消息的有效载荷的格式进行定义。传输层可利用用于消息传输的发布/预订模型，并且有效载荷协议可包括用于对正被传输的数据结构进行组织并使其序列化的名称/值配对模型。
[0025]发布/预订模型可利用还被称为逻辑通道的主题，其中，发布方可通过主题来发送消息，预订方可通过主题来接收消息。在某些情况下，车辆可以是发布方，并可响应于来自服务传送网络的命令将车辆提醒发送到服务传送网络，或者将车辆连接状态通知给服务传送网络。在其他情况下，车辆可以是预订方，并可从服务传送网络接收控制消息或软件更新。
[0026]在发布/预订模型中，服务传送网络可利用主题树结构来对用于在车辆与服务传送网络之间发送消息的主题和子主题的结构进行定义。例如，VCS可预订主题树的与车辆的安装的软件/固件版本和车辆的特定车辆标识符(例如，VIN)相应的节点。在一个示例中，可将消息队列遥测传输(MQTT)用作传输协议，提供发布/预订功能以及针对消息传送的质量的服务选项，诸如，尽最大努力传送、有可能重复的保障传送、保证不重复的保障传送。通过使用发布/预订模型，车辆和服务传送网络无需使用消息传送重试系统，而所述重试系统可能是复杂且容易出错的。
[0027]名称/值配对模型可允许消息的数据元素被定义为根据被发送的消息的类型而改变。另外，名称/值配对模型可允许对数据的子集(例如，将被包括在来自车辆的消息中的信息、将被包括在来自服务传送网络的消息中的信息、描述车辆状态的信息、描述车辆当前位置的信息等)进行定义。这些数据子集随后可作为其他消息定义中的构成要素被再次使用，而无需每次都重新定义数据的子集。
[0028]此外，通过使用用于数据传输的名称/值配对模型，系统可允许向消息定义添加数据元素，而不会非预期地影响利用先前版本的消息定义实现与服务传送网络的通信的已部署的消息接收方。相反地，由于通过标识符而不是消息地址来对数据元素进行寻址，因此可利用更新后的构架模块，而不会影响现有的已部署的针对先前版本的构架进行编译的应用或车辆。在一个示例中，可将谷歌协议缓冲器用作有效载荷协议，以允许对消息定义进行设计并将其自动产生在将在多种编程语言下被使用的框架模块中。通过利用协议缓冲器执行的数据打包实现的数据传输会比利用文本名称/值配对框架(诸如，可扩展标记语言XML)时能够实现的数据传输更高效。
[0029]相应地，通过将发布/预订模型和名称/值配对模型以组合方式用于车辆到云端的通信，协议可为车辆通信提供灵活且鲁棒的连接策略。虽然在此针对车辆到云端的通信进行描述，但以组合方式使用这些模型可类似地适用于车辆到车辆的通信情境。
[0030]图1示出用于车辆31的基于车辆的计算系统(VCS) I的示例框式拓扑图。这种基于车辆的计算系统I的示例是由福特汽车公司制造的SYNC系统。启用基于车辆的计算系统的车辆可包含位于车辆31中的可视前端界面4。如果所述界面设置有例如触敏屏幕，则用户还能够与所述界面进行交互。在另一示意性实施例中，通过按钮按压、具有自动语音识别和语音合成的语音对话系统来进行交互。
[0031]在图1中所示的示意性实施例1中，处理器3或中央处理器(CPU)3控制基于车辆的计算系统的至少某部分操作。设置在车辆31内的处理器3允许对命令和例程进行车载(on-board)处理。另外，处理器3被连接到非永久性存储器5和永久性存储器7两者。在此示意性实施例中，非永久性存储器5是随机存取存储器(RAM)，永久性存储器7是硬盘驱动器(HDD)或闪存。通常，永久性(非暂时性)存储器7可包括在计算机或其它装置断电时保持数据的所有形式的存储器。这些处理器包括但不限于:HDD、致密盘(CD)、数字通用盘(DVD)、磁带、固态硬盘、便携式通用串行总线(USB)驱动器和任何其他合适的形式的永久性存储器7。
[0032]处理器3还设置有允许用户与处理器3以接口互联的若干不同的输入。在此示意性实施例中，麦克风29、辅助输入25 (用于输入33)、USB输入23、全球定位系统(GPS)输入24、可以是触摸屏显示器的屏幕4和蓝牙输入15全部被设置。还设置有输入选择器51，以允许用户在各种输入之间进行切换。对麦克风和辅助连接器两者的输入在被传送到处理器3之前，由转换器27对所述输入进行模数转换。尽管未示出，但是与VCS I进行通信的众多车辆组件和辅助组件可使用车辆网络(诸如但不限于车辆区域网(CAN)总线)向VCSI (或其组件)传送数据并传送来自VCS I (或其组件)的数据。
[0033]VCS系统I的输出可包括但不限于可视显示器4以及扬声器13或立体声系统输出。扬声器13被连接到放大器11并通过数模转换器9从处理器3接收其信号。还可分别沿19和21所示的双向数据流进行到远程蓝牙装置(诸如个人导航装置(PND) 54)或USB装置(诸如车辆导航装置60)的输出。
[0034]在一示意性实施例中，系统I使用蓝牙收发器15与移动装置(ND)53(例如，蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)或具有无线远程网络连接能力的任何其他装置)进行通信(17)。移动装置53随后可用于通过例如与蜂窝塔57的通信(55)来与车辆31外部的网络61进行通信(59)。在一些实施例中，蜂窝塔57可以是WiFi接入点。
[0035]移动装置53与蓝牙收发器之间的示例性通信由通信14表示。
[0036]可通过按钮52或类似的输入来指示将移动装置53与蓝牙收发器15进行配对。相应地，向CPU指示:车载蓝牙收发器15将与移动装置53中的蓝牙收发器进行配对。
[0037]可利用例如与移动装置53关联的数据计划、话上数据或双音多频(DTMF)音在CPU3与网络61之间传送数据。可选地，可期望包括具有天线18的车载调制解调器63以便在CPU 3与网络61之间通过语音频带传送数据(16)。移动装置53随后可用于通过例如与蜂窝塔57的通信(55)来与车辆31外部的网络61进行通信(59)。在一些实施例中，调制解调器63可与蜂窝塔57建立通信(20)，以与网络61进行通信。作为非限制性示例，调制解调器63可以是USB蜂窝调制解调器63，通信20可以是蜂窝通信。
[0038]在一示意性实施例中，处理器3设置有包括用于与调制解调器应用软件进行通信的API的操作系统。调制解调器应用软件可访问蓝牙收发器上的嵌入式模块或固件，以完成与(诸如设置在移动装置中的)远程蓝牙收发器的无线通信。蓝牙是电气和电子工程师协会(IEEE)802个域网(PAN)协议的子集。IEEE 802局域网(LAN)协议包括无线保真(WiFi)并与IEEE 802PAN具有相当多的交叉功能。两者都适合于车辆31内的无线通信。可在这一范围使用的另一通信方式是自由空间光通信(诸如红外数据组织(IrDA))和非标准化消费者红外(IR)协议。
[0039]在另一实施例中，移动装置53包括用于语音频带或宽带数据通信的调制解调器。在话上数据的实施例中，当移动装置53的所有者可在数据被传送的同时通过装置说话时，可实施已知为频分复用的技术。在其他时间，当所有者没有在使用装置时，数据传送可使用整个带宽(在一示例中是400Hz至3.4kHz)。尽管频分复用对于车辆31与因特网之间的模拟蜂窝通信而言会是常见的并仍在被使用，但其已经很大程度上被用于数字蜂窝通信的码域多址(CDMA)、时域多址(TDMA)、空域多址(SDMA)的混合体所替代。这些都是ITUIMT-2000 (3G)兼容的标准，并为静止或行走的用户提供高达2mbs的数据速率，为在移动的车辆31中的用户提供高达385kbs的数据速率。3G标准现在正被MT-Advanced(4G)所替代，其中，所述MT-Advanced(4G)为车辆31中的用户提供200mbs的数据速率并为静止的用户提供Igbs的数据速率。如果用户具有与移动