ECU数据流实时处理方法、装置及电子设备与流程

本申请涉及车辆诊断，尤其涉及一种汽车ecu数据流实时处理方法及电子设备。

背景技术：

1、随着汽车电子化程度不断提高，车辆内ecu电子控制单元的数量持续增加，各控制单元在运行过程中产生的信号数据种类繁多、数据量庞大。车载诊断系统通常通过车载通信总线获取各电子控制单元产生的信号数据，例如发动机转速、车速、故障码等运行参数。常见的诊断协议栈在读取上述数据时，多采用轮询方式对总线上的信号进行周期性采集。

2、当诊断场景对采样频率提出较高要求，例如需要达到毫秒级的数据采集间隔时，现有方案面临以下问题。其一，车载通信总线的传输带宽有限，在高频采样条件下，大量原始信号数据在总线上的持续传输容易造成通信负载过高，影响其他控制单元的正常报文交互。其二，从信号数据采集到诊断设备完成数据显示的端到端路径中，若未对数据流转过程进行有效优化，响应延迟可能超出可接受范围，难以满足实时性要求较高的调试或驾驶辅助场景。其三，部分诊断工具依赖与外部服务器的网络连接来完成数据处理，在网络不可用的环境下，无法向用户提供对历史高频数据的回放能力，诊断功能的可用性受到网络条件的制约。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种汽车ecu数据流实时处理方法及电子设备，可以解决现有技术中在高频采样场景下存在通信负载过高、响应延迟大以及依赖网络连接导致离线不可用的问题。所述技术方案如下：

2、第一方面，本申请实施例提供了一种汽车ecu数据流实时处理方法，所述方法包括：

3、所述车辆边缘节点从至少一个车载通信总线接收至各个电子控制单元ecu发送的原始信号数据，为每条所述原始信号数据添加本地接收时间戳和来源ecu标识，生成待缓存数据；

4、根据预设的诊断重要性映射表，确定每条所述待缓存数据对应的优先级；

5、当所述高频缓存区或所述常规缓存区中任一缓存区的空闲容量大于或等于预设阈值时，根据所述优先级，将所述待缓存数据写入与所述优先级对应的缓存区，其中，第一优先级的待缓存数据写入所述高频缓存区，第二优先级的待缓存数据写入所述常规缓存区，所述第一优先级大于所述第二优先级；

6、当所述高频缓存区或所述常规缓存区中任一缓存区的空闲容量小于所述预设阈值时，暂停向该缓存区写入，根据该缓存区中已存储的各条数据的访问频率、时效衰减因子和诊断重要性评分，计算各条数据的综合价值评分；

7、从该缓存区中移除综合价值评分最低的数据以释放存储空间，将所述待缓存数据写入该缓存区。

8、第二方面，本申请实施例提供了一种汽车ecu数据流实时处理装置，所述装置包括：

9、接收模块，用于从至少一个车载通信总线接收至各个电子控制单元ecu发送的原始信号数据，为每条所述原始信号数据添加本地接收时间戳和来源ecu标识，生成待缓存数据；

10、确定模块，用于根据预设的诊断重要性映射表，确定每条所述待缓存数据对应的优先级；

11、写入模块，用于当所述高频缓存区或所述常规缓存区中任一缓存区的空闲容量大于或等于预设阈值时，根据所述优先级，将所述待缓存数据写入与所述优先级对应的缓存区，其中，第一优先级的待缓存数据写入所述高频缓存区，第二优先级的待缓存数据写入所述常规缓存区，所述第一优先级大于所述第二优先级；

12、暂停模块，用于当所述高频缓存区或所述常规缓存区中任一缓存区的空闲容量小于所述预设阈值时，暂停向该缓存区写入，根据该缓存区中已存储的各条数据的访问频率、时效衰减因子和诊断重要性评分，计算各条数据的综合价值评分；

13、移除模块，用于从该缓存区中移除综合价值评分最低的数据以释放存储空间，将所述待缓存数据写入该缓存区。

14、第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

15、第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，可包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述的方法步骤。

16、本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

17、本申请利用车辆边缘节点在本地完成信号数据的采集、缓存和分级管理，诊断设备可直接从边缘节点获取所需数据，无需依赖与云端服务器的网络连接，解决了现有技术中诊断工具在无网络环境下不可用的问题，保障了离线场景下的数据获取能力。

18、通过预设诊断重要性映射表确定每条待缓存数据的优先级，将诊断价值较高的第一优先级数据写入高频缓存区，诊断价值较低的第二优先级数据写入常规缓存区，使得诊断设备在查询数据时能够优先从高频缓存区快速获取关键信号，缩短了端到端的数据响应路径，有助于降低高频采样场景下的响应延迟，满足实时性要求较高的诊断需求。

19、在缓存空间不足时，本申请并非简单地按时间顺序或单一维度进行淘汰，而是综合访问频率、时效衰减因子和诊断重要性评分三个维度计算各条数据的综合价值评分，依据该评分淘汰价值最低的数据。其中，时效衰减因子的引入使得陈旧数据的价值随时间推移而降低，诊断重要性评分的引入使得故障相关信号获得更高的保留权重，访问频率的引入使得高频访问数据得到更长的留存时间，三者共同作用，使得缓存淘汰结果更贴合车辆诊断场景的实际数据使用规律，在有限的缓存空间中实现了对关键诊断数据的优先保留，克服了常规淘汰策略未考虑数据诊断价值差异的缺陷。

20、通过在车辆边缘节点本地完成数据缓存和优先级管理，减少了高频采样条件下大量原始数据向外传输的需求，缓解了车载通信总线及对外通信链路的负载压力，降低了因数据传输拥塞对其他控制单元正常报文交互的影响。

1.一种汽车ecu数据流实时处理方法，其特征在于，应用于车辆边缘节点，所述车辆边缘节点配置有缓存存储器，所述缓存存储器至少划分为高频缓存区和常规缓存区；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓存存储器还包括归档缓存区；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设的诊断重要性映射表，确定每条待缓存数据对应的优先级，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据该缓存区中已存储的各条数据的访问频率、时效衰减因子和诊断重要性评分，计算各条数据的综合价值评分，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时效衰减因子的计算公式为：时效衰减因子＝e^(-λ·δt)，其中δt为数据在缓存区中的驻留时长，λ为衰减系数，λ的取值根据所述数据对应的优先级设定，优先级越高，λ越小，e为自然常数。

9.一种汽车ecu数据流实时处理装置，其特征在于，所述装置包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1~9任意一项的所述汽车ecu数据流实时处理方法的步骤。