【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车联网的，尤其是涉及一种高精度、高可靠的车云通信方法、装置和电子设备。
技术介绍
1、随着车联网技术的迅速发展，各种高级驾驶辅助系统(adas)、自动驾驶以及车载娱乐和信息服务等应用越来越多地集成到现代汽车中。这些应用对数据传输的实时性和可靠性提出了前所未有的要求。特别是对于自动驾驶和智能ai大模型的应用，任何微小的延迟或数据传输错误都可能导致严重的后果。因此，确保车内外部组件之间的高精度同步和数据传输的确定性变得至关重要。
2、在现有技术中，多数车联网系统采用标准的无线通信协议(如，4g/5g、wi-fi等)进行数据传输。虽然这些技术能够提供相对较高的数据传输速率，但在车辆高速移动的环境下，网络的不稳定性和时延变化可能导致数据同步精度难以满足自动驾驶等应用的需求。此外，现有的车云通信方案通常未能充分考虑数据传输的确定性问题，导致在网络拥堵或是服务质量下降时，数据传输可能出现延迟或丢失。
3、另一方面，轻量级消息队列遥测传输协议(mqtt)因其设计轻巧、开销小、易于实现等优点，已被广泛应用于物联网(iot)通信中。然而，mqtt协议本身并未针对高速移动环境下的高精度时钟同步和数据确定性传输进行优化设计，限制了其在高要求车联网应用场景下的应用。
4、尽管现有技术在车联网通信领域取得了一定的进展，但仍存在技术缺陷和不足，具体表现在以下方面：
5、同步精度不足：现有车联网系统中的时钟同步技术往往难以达到自动驾驶和智能ai应用所需的微妙级车内同步精度和毫秒级车云同步精度。p>
6、数据确定性不足：在复杂的网络环境下，特别是在网络拥堵或服务质量不稳定的情况下，现有的通信方案难以保证数据传输的确定性，导致数据延迟或丢失，无法满足高实时性应用的需求。
7、协议适应性不强：虽然mqtt协议在轻量级通信领域表现突出，但缺乏针对高速移动环境和高精度时钟同步需求的优化，限制了其在车联网领域的进一步应用。
8、综上，如何基于mqtt协议实现车云通信的高精度同步和保证数据传输的确定性成为目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高精度、高可靠的车云通信方法、装置和电子设备，以缓解现有技术无法基于mqtt协议实现车云通信的高精度同步和保证数据传输的确定性的技术问题。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种高精度、高可靠的车云通信方法，应用于车云通信系统，所述方法包括：
3、在车辆启动后，采用mqtt协议的quic特性建立车辆和云端通信的多数据通道，并接收gps信号或外部时钟源信号，以获取其中的时间基准，进而将所述时间基准同步至所述车辆内的待同步组件，完成车辆内时钟同步，以发送携带有时间戳信息的mqtt消息，其中，每个数据通道对应不同的优先级；
4、根据mqtt消息携带的优先级在多所述数据通道中确定对应的目标数据通道，并通过所述目标数据通道传输所述mqtt消息，其中，当所述mqtt消息的qos级别为预设级别时，在发送端发送所述mqtt消息后，所述发送端等待接收端回复确认消息，若所述发送端在预设时间内未接收到所述确认消息，则所述发送端自动重传，直至接收到所述确认消息或重传次数达到预设阈值为止；
5、根据所述mqtt消息携带的时间戳信息进行车辆和云端之间的时钟同步校准。
6、进一步的，若所述mqtt消息为车辆向云端发送的mqtt消息时，所述mqtt消息携带的时间戳信息包括：车辆发送mqtt消息的时间和网络传输延迟，根据所述mqtt消息携带的时间戳信息进行车辆和云端之间的时钟同步校准，包括：
7、云端获取所述mqtt消息中的车辆发送mqtt消息的时间和云端接收mqtt消息的时间；
8、所述云端根据所述车辆发送mqtt消息的时间、所述云端接收mqtt消息的时间和所述网络传输延迟计算实际时钟偏差，并将所述实际时钟偏差发送至所述车辆，其中，所述网络传输延迟为所述车辆根据其发送时间同步请求的时间和车辆接收响应的时间计算得到的，所述响应为所述云端根据时间同步请求向所述车辆发送的响应；
9、所述车辆根据所述实际时钟偏差调整所述车辆的时钟。
10、进一步的，若所述mqtt消息为车辆按预设周期向云端发送的时间同步请求时，所述mqtt消息携带的时间戳信息为车辆发送时间同步请求的时间，根据所述mqtt消息携带的时间戳信息进行车辆和云端之间的时钟同步校准，包括：
11、所述云端获取所述mqtt消息中的车辆发送时间同步请求的时间和云端接收时间同步请求的时间，并将携带所述车辆发送时间同步请求的时间、云端接收时间同步请求的时间和云端发送响应的时间的针对所述时间同步请求的响应发送至所述车辆；
12、所述车辆获取所述响应中的所述车辆发送时间同步请求的时间、云端接收时间同步请求的时间、云端发送响应的时间和车辆接收响应的时间，并根据所述车辆发送时间同步请求的时间、所述云端接收时间同步请求的时间、所述云端发送响应的时间和所述车辆接收响应的时间计算时钟偏差；
13、所述车辆根据所述时钟偏差调整所述车辆的时钟。
14、进一步的，所述方法还包括：
15、在传输所述mqtt消息时，基于获取的各所述数据通道的当前网络状况和当前数据传输需求动态调整各所述数据通道的mqtt消息数据的qos级别，以初步预防各所述数据通道的网络拥塞；
16、基于获取的各qos级别调整后的数据通道的当前网络状况和各所述qos级别调整后的数据通道的流量状况调整mqtt消息数据在各所述qos级别调整后的数据通道中的流量分配，以预防各所述qos级别调整后的数据通道的网络拥塞；
17、采用网络拥塞预测模型对各流量分配调整后的数据通道的网络数据进行网络拥塞预测，得到网络拥塞预测结果；
18、若所述网络拥塞预测结果为目标数据通道在目标时刻存在拥塞风险，则在所述目标时刻之前启动预防机制，以再预防所述目标数据通道的网络拥塞。
19、进一步的，所述预防机制包括：通过其它流量分配调整后的数据通道转移所述目标数据通道的定量的mqtt消息数据、减少所述目标数据通道中非紧急数据对应的mqtt消息数据的发送频率。
20、进一步的，所述网络数据包括：流量状况数据、业务请求数据、网络状况数据，采用网络拥塞预测模型对各流量分配调整后的数据通道的网络数据进行网络拥塞预测，包括：
21、在所述网络数据中提取目标特征数据，其中，所述目标特征数据包括：数据包大小、发送频率、带宽利用率；
22、采用网络拥塞预测模型对各所述流量分配调整后的数据通道的目标特征数据进行网络拥塞预测。
23、进一步的，所述mqtt消息携带的优先级为根据所述mqtt消息的类型对所述mqtt消息进行预先设定得到的。
24、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种高精度、高可靠的车云通信装置，应用于车云本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高精度、高可靠的车云通信方法，其特征在于，应用于车云通信系统，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述MQTT消息为车辆向云端发送的MQTT消息时，所述MQTT消息携带的时间戳信息包括：车辆发送MQTT消息的时间和网络传输延迟，根据所述MQTT消息携带的时间戳信息进行车辆和云端之间的时钟同步校准，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述MQTT消息为车辆按预设周期向云端发送的时间同步请求时，所述MQTT消息携带的时间戳信息为车辆发送时间同步请求的时间，根据所述MQTT消息携带的时间戳信息进行车辆和云端之间的时钟同步校准，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预防机制包括：通过其它流量分配调整后的数据通道转移所述目标数据通道的定量的MQTT消息数据、减少所述目标数据通道中非紧急数据对应的MQTT消息数据的发送频率。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网络数据包括：流量状况数据、业务请求数据
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MQTT消息携带的优先级为根据所述MQTT消息的类型对所述MQTT消息进行预先设定得到的。
8.一种高精度、高可靠的车云通信装置，其特征在于，应用于车云通信系统，所述装置包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述机器可运行指令在被处理器调用和运行时，所述机器可运行指令促使所述处理器运行上述权利要求1至7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种高精度、高可靠的车云通信方法，其特征在于，应用于车云通信系统，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述mqtt消息为车辆向云端发送的mqtt消息时，所述mqtt消息携带的时间戳信息包括：车辆发送mqtt消息的时间和网络传输延迟，根据所述mqtt消息携带的时间戳信息进行车辆和云端之间的时钟同步校准，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述mqtt消息为车辆按预设周期向云端发送的时间同步请求时，所述mqtt消息携带的时间戳信息为车辆发送时间同步请求的时间，根据所述mqtt消息携带的时间戳信息进行车辆和云端之间的时钟同步校准，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预防机制包括：通过其它流量分配调整后的数据通道转移所述目标数据通道的定量的mqtt消息数据、减少所述目标数据通道中非紧急数据对应的mqtt消...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞强，
申请(专利权)人：东软睿驰汽车技术沈阳有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。