一种面向无人车的基于多链路数据传输方法及系统与流程

本发明涉及无人车，更为具体地说是指一种面向无人车的基于多链路数据传输方法及系统。

背景技术：

1、随着无人驾驶装置(无人车等)的发展，无人车技术在众多领域中的应用也逐步深入。例如在物流领域，使用无人车进行包裹运输和配送。无人车在运营中保持与云服务端保持可靠的通信，关系着配送业务的顺利进行。如何在无人车运营中保持数据传输可靠性和质量成为必须解决的问题。

2、公告号为cn100553189c公开了一种基于缓冲管理的多链路冗余的实现方法，它在多任务操作系统基础上，以多任务管理多个链路通讯。每条链路的通讯均由独立的任务进行管理，链路通讯管理任务之间不设立关联。在链路管理任务与应用任务之间通过数据缓冲进行接口，管理数据。该方法完全以软件的方式实现，基于多任务系统，使用标准操作系统接口。无需增加任何输入输出单元等硬件设备，具有极强的可移植性。另外，该发明可匹配多种同构或异构链路的冗余，配置灵活，实用性高。然而在无人车配送场景，采用以上发明的缓冲管理，如果缓冲在缓存里，存在车端设备内存不够、断电重启缓存数据丢失等问题；如果缓冲在文件，存在频繁对文件操作会影响设备寿命的问题。

3、而公开号为cn113220026a公开了一种无人机机群多链路指令去重的方法、控制方法、系统及终端，无人机机群多链路指令去重的方法包括：机群中个体飞机接收包含飞行指令以及utc时间的飞行控制指令，并将飞行指令和时间戳进行依次放入消息队列；从消息队列中将指令消息及对应的时间戳一次提取，通过将所述时间和之前备份过的指令最新时间戳进行比较判断指令是否为冗余指令，并基于判断结果进行指令筛选。该发明针对的是无人机的场景，采用通过4g、wifi、电台三链路进行指令收发和筛选，指令去重采用utc时间戳进行去重。然而，在无人车配送场景，存在链路方式不适用，数据类型不只是指令类型，直接用utc时间戳去重过于简单等问题。

技术实现思路

1、本发明针对无人车场景，提出一种面向无人车的基于多链路的数据可靠性传输方法及系统，既保证数据传输的可靠性，又保证数据传输质量。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种面向无人车的基于多链路数据传输方法，包含无人车端上传数据方法和云服务端下发数据方法。

4、其中，无人车端上传数据方法包括以下步骤：a1、针对每个业务类型的数据，设置每条链路的权重值；并将链路权重值从大到小排序且分组，权重相同的为一组；a2、自动驾驶系统有上传数据需求时，通过链路验证模块获取当前是否有可用链路，若没有可用链路时，将数据保存在本地，由数据补传模块每隔一段时间读取待补传数据进行补传，补传结束后则删除保存在本地的待补传数据；若存在可用链路时，从链路验证模块获取可用链路，并按照权重值进行排序，再按照权重值从大到小进行组别循环，在组别里遍历寻找可用链路，使用可用链路上传后则退出循环；a3、云服务器端通过数据接收模块接收数据，并透传给数据筛选模块进行异常数据过滤，数据存储模块保存过滤后的数据，再由数据融合模块进行数据融合去重。

5、云服务端下发数据方法包括以下步骤：b1、针对每个业务类型的数据，设置每条链路的权重值；并将链路权重值从大到小排序且分组，权重相同的为一组；b2、云服务端根据是否需要实时发送，将数据分为需实时发送类型、非实时发送类型，对于需实时发送类型的数据，先通过通信管理模块获取当前是否有可用链路，当没有可用的链路则直接回复下发失败；当存在可用链路时，数据发送模块从通信管理模块获取可用链路，并按照权重值进行排序，按照权重值从大到小进行组别循环，在组别里遍历寻找可用链路，使用可用链路下发数据后则退出循环；对于非实时发送类型数据，云服务器通过数据存储模块保存在数据库，数据缓存模块读取待发送的数据进行发送；b3、无人车端通过自动驾驶系统接收数据，然后对异常数据过滤，再对过滤后的数据去重，最后进行业务响应。

6、上述步骤a1、b1的权重值范围均在0～1之间，当权重值为0时说明不通过该链路进行传输数据；当权重值>0时，且权重值越大则通过链路传输数据的优先值越高。

7、上述云服务器通过数据缓存模块缓存数据的业务类型、产生时间、数据内容，数据的发送时间为数据的时间戳标志，用于区分数据。

8、具体地，上述步骤a3的云服务器接收数据、过滤及去重的流程如下：（1）判断数据发送源即无人车端身份标识码是否合法，如果无人车端身份标识码为非法，云服务器回复失败；（2）判断数据业务类型是否在使用范围内，如果不在范围内，云服务器回复失败；（3）判断数据内容是否异常，如果存在异常，云服务器回复失败；（4）数据过滤完后，数据存储模块保存过滤后的数据，云服务器回复成功；（5）数据融合模块判断过滤后的数据业务类型是否需要进行业务处理；（6）数据融合模块将过滤后的数据根据业务类型和发送时间与缓存里保存的记录进行对比，如果过滤后的数据的发送时间大于同一业务类型的发送时间，则触发业务处理，更新缓存对应业务数据的记录，否则不处理。

9、上述步骤b2的云服务器非实时发送数据的流程如下：（1）设置非实时发送数据尝试发送次数阈值；（2）数据缓存模块从数据库中读取已发送次数小于发送次数阈值的待发送数据；（3）数据发送模块通过可用链路发送数据，产生流水号，将流水号更新在数据缓存的记录里；（4）如果在时间t1内没收到回复，则尝试再次发送，直至发送次数达到发送次数阈值；当数据发送次数达到发送次数阈值时，则数据发送模块将数据记录从数据缓存中删除，更新数据库对应记录发送结果为发送失败；（5）当在时间t1内收到回复，则数据发送模块将数据记录从数据缓存中删除，更新数据库对应记录发送结果为回复的结果。

10、上述无人车端接收数据、过滤及去重的流程如下：（1）判断接收到的数据的目的终端号信息是否为该无人车端终端号，如果不是，则回复失败；（2）判断接收到的数据的目的发送时间是否超过时间阈值，当超过时间阈值，则回复失败；（3）判断接收到的数据的业务类型是否在使用范围内，如果不在范围内，则回复失败；（4）判断数据内容是否异常，如果存在异常，则回复失败；（5）将过滤后的数据的发送时间跟自动驾驶系统缓存的同一业务数据类型的发送时间进行对比，如果过滤后的数据的发送时间大于缓存记录的发送时间，则回复成功，更新缓存相应记录的发送时间，否则回复失败。

11、本发明还提供一种面向无人车的基于多链路数据传输系统，采用以上一种面向无人车的基于多链路数据传输方法，包括无人车端和云服务端；所述无人车端包括自动驾驶系统、链路验证模块以及若干个通信模块，自动驾驶系统用于搜集数据，上报数据给云服务器，接收云服务器下发的数据并筛选去重；所述链路验证模块通过心跳验证各个链路是否可用，并保存链路状态；通信模块提供无人车端与云服务器的数据传输通道；所述云服务器包括数据接收模块、数据筛选模块、数据融合模块、数据发送模块、数据存储模块、业务处理模块、数据缓存模块、通信管理模块，所述数据接收模块用于接收无人车端上报的数据；所述数据筛选模块对接收的数据进行筛选、过滤异常数据；所述数据融合模块对过滤后的数据进行去重；所述数据发送模块用于将数据从云服务器下发给无人车端；所述数据存储模块用于保存数据在数据库；所述业务处理模块根据数据内容执行相应的业务操作；所述数据缓存模块用于从数据库读取待发送数据保存在缓存；所述通信管理模块通过心跳实时获取链路状态并保存，提供获取链路状态的接口。

12、由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

13、本发明通过链路权重值并进行排序，根据实际传输需求，分配每个数据对应传输链路的优先顺序，减少链路传输负担。无人车端上传数据时通过链路验证模块监控链路状态，按权重值选择可用链路进行数据上传；当上传时没用链路可用，则发送的数据保存在无人车端，由数据补传模块待有可用链路时进行数据补传，数据补传后删除无人车端本地保存的数据；云服务端接收到数据后先筛选过滤异常数据，然后去重融合。而云服务器将下发数据分为需实时发送和非实时发送数据，需实时发送数据则马上下发，非实时发送数据先保存在数据库。数据缓存模块从数据库读取数据，当有可用链路时向无人车端发送；当发送超过一定次数仍没有得到回复，则把此数据发送回复置为失败；当有收到回复则数据缓存模块根据流水号删除缓存，根据数据id更新数据库对应数据发送结果；无人车端接收到数据后先筛选过滤异常数据，然后去重融合。故本发明适用于无人车配送，保证数据传输的质量，而且云服务端接收到数据以及无人车端接收数据时都对数据进行筛选、过滤、去重融合，提高数据传输的质量，还保证数据传输的可靠性。