一种基于SOA架构的车端服务编排引擎系统及方法与流程

一种基于soa架构的车端服务编排引擎系统及方法
技术领域
1.本发明涉及智能汽车技术领域，具体涉及一种基于soa架构的车端服务编排引擎系统及实现方法。


背景技术：

2.随着汽车智能化的发展趋势，汽车在实现网联、自动驾驶、数据驱动的同时，更加趋向于直达用户需求，提升用户体验，满足用户个性化的服务需求。当前汽车整车的电子电气架构中，各个功能分散到不同ecu，使得功能和信号交互异常复杂，逻辑冗余严重，严重制约汽车行业的发展，这就需要突破传统汽车电子电气架构的枷锁。
3.soa（service-oriented architecture）即面向服务的架构，是一种软件设计思想，是未来“软件定义汽车”的基础，面向soa的汽车旨在打通车内上万个零部件和应用软件之间的协同合作。在soa架构中，服务是整个系统的抽象手段，是系统最基础的单元。每个服务具有独立的功能，各个域将自己的能力全部服务化，提供给第三方使用，服务之间通过统一的接口相互访问，并支持组合扩展。基于soa架构的服务化，具有松耦合、可复用、高内聚的特点，是未来汽车智能化发展的底层支撑。服务编排是以soa架构为基础，将汽车各个域提供的服务能力进行整合、编排，快速生成一个组合服务或是一个应用场景，以动态、快速、自动化地满足用户定制化需求。
4.cn111942307a公开
ꢀ“
场景生成的方法、装置、系统、设备和存储介质”提出了一种场景生成的方法、装置、系统、设备和存储介质，在车端为用户提供丰富场景，但该方法需要用户针对不同场景进行相应操作，且未说明基于soa架构进行实现，未说明支持不同的、定制化的服务编排需求，且未考虑到不同场景存在冲突情况的解决方式。
5.又如，cn113467436a公开的“一种基于soa服务分层的整车功能实现方法及系统”采用分层的设计理念，在不变更原子服务的前提下实现功能的灵活多样性。基于当前的电子电气架构以及相应的硬件资源，可进行梳理并定义出原子服务，再基于整车电子电气系统划分，定义出组合服务，并将原子服务关联到各个组合服务中；根据用户使用场景，定义出场景服务，并将组合服务关联到各个场景服务。该发明只是基于soa架构定义了底层的服务类别，将不同的服务进行按需整合。但是，并未基于用户层面考虑到用户如何根据自身需求进行不同服务的任意整合，以及不同服务的按条件执行；该发明仅提供了不同服务类别的调用方式，并未涉及根据何种方式、何种状态条件进行服务的个性化编排与调用。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种基于soa架构的车端服务编排引擎实现方法及系统，解决现有技术中对基于soa架构的服务编排不支持用户个性化定制需求，智能化程度不高，未考虑到服务之间存在互斥等关系的问题。
7.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于soa架构的车端服务编排引擎系统，包括脚本管理模块、脚本感知模块、
脚本决策模块和脚本执行模块；其中：（1）脚本管理模块：负责将云端脚本同步至车端，支持实时更新或者被动更新车端本地脚本，提供车端脚本的新增、更新、删除、查询、本地存储功能；包括脚本管理单元：负责完成云端脚本的实时同步，完成本地脚本的存储和增删改查功能；还包括服务展示单元：与车机app进行信息交互，提供脚本信息的展示，其中包括脚本简介、服务简介、触发方式简介、前置条件简介信息；（2）脚本感知模块：获取车端硬件、生态、系统状态、周围环境等信息，以识别满足触发条件的脚本；该模块支持监听被动触发、用户手动触发的形式，执行相应的系统定义或用户定义的服务编排场景；包括脚本触发单元：负责完成脚本的主动触发以及被动触发功能；还包括信号监听单元：负责监听车内以及车外环境的信号变化情况，以触发满足触发条件的脚本进行执行；（3）脚本决策模块：当满足触发条件的脚本被感知，该模块会结合脚本前置条件和冷却时间，来决策该脚本的信息交互和服务调用是否执行；包括决策队列单元：负责根据脚本的优先级判断是否执行相应脚本，并对由于外部环境导致的重复触发行为进行过滤；还包括决策单元：根据脚本前置条件、脚本冷却时间进行判断该脚本是否能够得到执行；（4）脚本执行模块：当脚本满足决策模块判定后，该模块会对可执行脚本进行冲突判定，并执行脚本中包含的不同服务；包括执行队列单元：负责根据脚本的优先级判断是否执行相应脚本，并对由于外部环境导致的重复触发行为进行过滤；执行冲突决策单元：判定当前脚本中的待执行服务与当前汽车状态、环境状态、前执行脚本的执行结果是否存在冲突。
8.执行单元：根据脚本中的语言逻辑，进行脚本的解析、信息的获取和服务的执行。
9.进一步，所述（1）脚本管理模块中服务展示单元负责完成与车端app的脚本信息交互，其中包含脚本信息列表、服务信息列表、脚本服务执行结果信息、脚本服务详细信息等信息交互；用户通过车端app查看目前车端支持的脚本服务。
10.所述（2）脚本感知模块负责完成判断脚本是否满足触发条件的功能；其中，包括用户主动触发方式和被动感知触发方式；脚本触发单元支持用户通过车端app展示的脚本服务列表，手动触发相应脚本服务。脚本感知模块的信号监听单元支持实时监听车端状态、环境信息、车内乘员信息等进行脚本服务的被动触发；信号监听机制是通过基于soa架构的dds技术，通过发布订阅方式、远程服务调用方式、信号通知方式，保证服务监听的实时性与可靠性；信号监听单元可以通过注册相应服务，实时监听相关服务状态的变化情况，通过服务的状态判断脚本触发条件是否满足，若满足则将相应脚本信息传送给脚本管理模块。
11.脚本感知模块在车端服务编排引擎系统外部，与车端app完成脚本信息交互，通过dds中间件完成外部服务监听；在车端服务编排引擎系统内部，与脚本管理模块完成脚本信息交互，将满足触发条件的脚本信息发送给脚本管理模块。
12.进一步，所述（3）脚本决策模块负责完成判断脚本是否满足前置条件的功能；决策
队列单元负责完成脚本的缓冲，根据脚本优先级顺序发送给决策单元进行决策判断，并且针对可能存在的短时间内多重触发导致的触发爆发情形进行脚本服务过滤；所述决策单元根据脚本服务的前置条件，判断该脚本服务是否满足执行条件，其中前置条件会根据车内状态的dds服务调用进行判定，并且该单元还会根据脚本执行的冷却时间进行脚本触发的二次过滤，以防止脚本服务出现多次触发的异常情况。
13.本发明还提供一种基于soa架构的车端服务编排引擎方法，采用上述车端服务编排引擎系统，脚本管理模块管理云端下发的脚本信息，并接收脚本感知模块发送的满足脚本触发条件的脚本信息，并在模块内部进行信息记录处理后，发送给脚本决策模块，脚本决策模块将满足脚本前置条件的脚本信息发送给脚本执行模块进行执行。
14.进一步，具体包括如下步骤：1）脚本管理单元通过http协议与mqtt协议保证车端与云端脚本的实时同步，其中包括主动同步与被动同步方式；脚本管理单元中包含mqtt模块，通过mqtt协议，实现车端脚本被动实时更新，保证车云脚本的一致性；脚本管理单元中通过集成http协议，根据车辆的唯一标识id信息，主动从云端获取当前车辆的最新脚本信息；并且车端会定时通过http协议向云端发送脚本校验信息，以定期检验车端脚本的完整性与准确性，避免由于网络等原因导致的车云脚本不一致的情况；2）由脚本感知模块获取车端硬件、生态、系统状态、周围环境等信息，识别满足触发条件的脚本；3）由脚本决策模块决策该脚本的信息交互和服务调用是否执行；4）当脚本满足决策模块判定后，由脚本执行模块对可执行脚本进行冲突判定，并执行脚本中包含的不同服务；由执行单元根据脚本中的语言逻辑，进行脚本的解析、信息的获取和服务的执行。
15.进一步，所述脚本执行模块负责对满足执行条件的脚本服务进行执行冲突判定，并对其进行服务的执行调用。首先，执行队列单元对短时间内重复执行的脚本进行过滤，并根据脚本优先级顺序将脚本信息发送给执行单元；然后，冲突决策单元根据车内状态信息、用户信息、前脚本执行结果判断当前执行脚本是否存在冲突情形，若存在冲突则中止脚本服务的执行；最后，执行单元完成脚本中不同服务的解析和执行。
16.所述脚本执行模块对外与dds服务调用交互，完成脚本的服务调用过程；对内与脚本决策模块交互，接收脚本决策模块发送的满足前置条件的待执行判定的脚本信息。
17.相比现有技术，本发明具有如下有益效果：1、本发明提供一种基于soa架构的车端服务编排引擎，在支持用户个性化任意编排车端服务的基础上，支持用户设定不同的脚本执行条件，达到被动触发场景服务的效果。考虑了场景服务执行过程中，存在的服务执行冲突、服务触发爆发、场景服务优先级等问题，增加了车端服务编排引擎的鲁棒性。
18.2、将本发明车端服务编排引擎部署于车机中，保证了运行不同服务时的实时性和可靠性。
19.3、本发明提供的基于soa架构的部署于车端的服务编排引擎实现方法，提出了一种车端服务编排引擎的具体管理方式、触发方式、决策方式以及执行方式，针对车内基于soa架构开放的各个服务进行任意个性化编排，综合考虑了服务编排的个性化需求以及车
端部署需求，将车端服务、场景服务脚本化；解决了现有技术对基于soa架构的服务编排不支持用户个性化定制需求，智能化程度不高，未考虑到服务之间存在互斥等关系的问题。
附图说明
20.图1为本发明车端服务编排引擎逻辑图；图2为本发明车端服务编排引擎实现方法流程图。
具体实施方式
21.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
22.参见图1，一种基于soa架构的车端服务编排引擎系统，包括脚本管理模块、脚本感知模块、脚本决策模块和脚本执行模块，四个模板提供如下技术方案：（1）脚本管理模块：负责将云端脚本同步至车端，支持实时更新或者被动更新车端本地脚本，提供车端脚本的新增、更新、删除、查询、本地存储等功能。
23.脚本管理单元：负责完成云端脚本的实时同步，完成本地脚本的存储和增删改查功能。
24.服务展示单元：与车机app进行信息交互，提供脚本信息的展示，其中包括脚本简介、服务简介、触发方式简介、前置条件简介等信息。
25.（2）脚本感知模块：获取车端硬件、生态、系统状态、周围环境等信息，以识别满足触发条件的脚本。该模块支持以监听形式被动触发、用户手动触发的形式以执行相应的系统定义或用户定义的服务编排场景。
26.脚本触发单元：负责完成脚本的主动触发以及被动触发功能。
27.信号监听单元：负责监听车内以及车外环境的信号变化情况，以触发满足触发条件的脚本进行执行。
28.（3）脚本决策模块：当满足触发条件的脚本被感知，该模块会结合脚本前置条件和冷却时间（冷却时间，即指同一脚本执行完成后，必须经过该时间段后才可进行下次执行），来决策该脚本的信息交互和服务调用是否执行。
29.决策队列单元：负责根据脚本的优先级判断是否执行相应脚本，并对由于外部环境导致的重复触发行为进行过滤。
30.决策单元：根据脚本前置条件、脚本冷却时间进行判断该脚本是否能够得到执行。
31.（4）脚本执行模块：当脚本满足决策判定后，该模块会对可执行脚本进行冲突判定，并执行脚本中包含的不同服务。
32.执行队列单元：负责根据脚本的优先级判断是否执行相应脚本，并对由于外部环境导致的重复触发行为进行过滤。
33.执行冲突决策单元：判定当前脚本中的服务是否与当前汽车状态、环境状态、前执行脚本的执行结果存在冲突。
34.执行单元：根据脚本中的语言逻辑，进行脚本的解析和服务的执行。
35.本发明中的服务编排形式最终以脚本形式进行表示，脚本中包含了基于soa架构的服务化信息，包括判定条件、触发条件、前置条件、执行逻辑等，其中执行逻辑会根据服务
编排的不同场景，包含循环执行、条件执行、判定执行、关联执行等不同形式。
36.下面从脚本管理模块、脚本感知模块、脚本决策模块、脚本执行模块对本发明进行详细阐述。
37.（1）脚本管理模块本模块完成同步车端与云端脚本、通过车端app展示脚本服务功能。首先，脚本管理单元通过http协议与mqtt协议（ mqtt(消息队列遥测传输)是iso 标准(iso/iec prf 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。它工作在 tcp/ip协议族上，是为硬件性能低下的远程设备以及网络状况糟糕的情况下而设计的发布/订阅型消息协议，为此，它需要一个消息中间件 。）保证车端与云端脚本的实时同步，其中包括主动同步与被动同步方式。脚本管理单元中包含mqtt模块，通过mqtt协议，可以实现车端脚本被动实时更新，保证车云脚本的一致性。脚本管理单元中通过集成http协议，根据车辆的唯一标识id信息，可以主动从云端获取当前车辆的最新脚本信息。并且车端会定时通过http协议向云端发送脚本校验信息，以定期检验车端脚本的完整性与准确性，避免由于网络等原因导致的车云脚本不一致的情况。脚本管理单元还负责完成脚本信息的本地化存储，以及脚本的增删改查功能。
38.另外，服务展示单元负责完成与车端app的脚本信息交互，其中包含脚本信息列表、服务信息列表、脚本服务执行结果信息、脚本服务详细信息等信息交互。用户可以通过车端app查看目前车端支持的脚本服务。
39.脚本管理模块完成与脚本感知模块、脚本决策模块的交互，脚本管理模块会接收脚本感知模块发送的满足脚本触发条件的脚本信息，并在模块内部进行信息记录处理后，发送给脚本决策模块。
40.（2）脚本感知模块本模块负责完成判断脚本是否满足触发条件的功能，其中包括用户主动触发方式和被动感知触发方式。首先，脚本触发单元支持用户通过车端app展示的脚本服务列表，手动触发相应脚本服务。另外，本模块的信号监听单元支持实时监听车端状态、环境信息、车内乘员信息等进行脚本服务的被动触发。信号监听机制是通过基于soa架构的dds（dds（data distribution service，数据分发服务）技术，是新一代分布式实时通信中间件协议，采用发布/订阅体系架构，强调以数据为中心，提供丰富的qos服务质量策略，以保障数据进行实时、高效、灵活地分发，可满足各种分布式实时通信应用需求。）中间件实现的，信号监听单元可以通过注册相应服务，实时监听相关服务状态的变化情况，通过服务的状态判断脚本触发条件是否满足，若满足则将相应脚本信息传送给脚本管理模块。
41.本模块外部与车端app完成脚本信息交互，通过dds中间件完成外部服务监听。内部与脚本管理模块完成脚本信息交互，将满足触发条件的脚本信息发送给脚本管理模块。
42.（3）脚本决策模块本模块负责完成判断脚本是否满足前置条件的功能。首先，决策队列单元负责完成脚本的缓冲，根据脚本优先级顺序发送给决策单元进行决策判断，并且针对可能存在的短时间多重触发导致的触发爆发异常进行脚本服务过滤。另外，决策单元根据脚本服务的前置条件，判断该脚本服务是否满足执行条件，其中前置条件会根据时间、空间、车辆、环境等信息，通过dds服务调用进行判定，并且该单元还会根据脚本执行的冷却时间进行脚本触发的二次过滤，以防止脚本服务出现多次触发的异常情况。
43.本模块对外与dds服务调用交互，完成脚本前置条件的判定，对内与脚本管理模块、脚本执行模块交互，通过脚本管理模块获取待决策的脚本信息，并将决策成功的脚本信息发送给脚本执行模块。
44.（4）脚本执行模块本模块负责对满足执行条件的脚本服务进行执行冲突判定，并对其进行服务的执行调用。首先，执行队列单元对短时间内重复执行的脚本进行过滤，并根据脚本优先级顺序将脚本信息发送给执行单元。然后，冲突决策单元根据车辆状态信息、环境信息、前脚本执行结果判断当前执行脚本是否存在冲突情形，若存在冲突则中止脚本服务的执行。最后，执行单元完成脚本中不同服务的解析和执行。脚本服务在脚本中以代码块的形式展示，代码块包含循环执行块、赋值语句块、条件判定块、服务调用块等信息。脚本解析时会根据不同类型的代码块进行解析，服务脚本中的执行逻辑信息最终会存储在执行单元中。脚本服务中包含soa架构中预先定义完成的服务名称、方法名称，执行单元通过dds中间件调用不同的车内服务完成脚本的执行动作。
45.本模块对外与dds服务调用交互，完成脚本的服务调用过程；对内与脚本决策模块交互，接收脚本决策模块发送的满足前置条件的待执行判定的脚本信息。
46.参见图2，本发明还提供一种基于soa架构的车端服务编排引擎方法，采用上述车端服务编排引擎系统，脚本管理模块管理云端下发的脚本信息，并接收脚本感知模块发送的满足脚本触发条件的脚本信息，并在模块内部进行信息记录处理后，发送给脚本决策模块，脚本决策模块将满足脚本前置条件的脚本信息发送给脚本执行模块进行执行。具体包括如下步骤：1）脚本管理单元通过http协议与mqtt协议保证车端与云端脚本的实时同步，其中包括主动同步与被动同步方式；脚本管理单元中包含mqtt模块，通过mqtt协议，实现车端脚本被动实时更新，保证车云脚本的一致性；脚本管理单元中通过集成http协议，根据车辆的唯一标识id信息，主动从云端获取当前车辆的最新脚本信息；并且车端会定时通过http协议向云端发送脚本校验信息，以定期检验车端脚本的完整性与准确性，避免由于网络等原因导致的车云脚本不一致的情况；2）由脚本感知模块获取车端硬件、生态、系统状态、周围环境等信息，识别满足触发条件的脚本；3）由脚本决策模块决策该脚本的信息交互和服务调用是否执行；4）当脚本满足决策模块判定后，由脚本执行模块对可执行脚本进行冲突判定，并执行脚本中包含的不同服务；由执行单元根据脚本中的语言逻辑，进行脚本的解析、信息的获取和服务的执行。
47.综上，本发明提供一种基于soa架构的车端服务编排引擎的实现方法，在支持用户个性化任意编排车端服务的基础上，支持用户设定不同的脚本执行条件，达到被动触发场景服务的效果。考虑了场景服务执行过程中，存在的服务执行冲突、服务触发爆发、场景服务优先级等问题，增加了车端服务编排引擎的鲁棒性。将本发明车端服务编排引擎部署于车机中，保证了运行不同服务时的实时性和可靠性。
48.进一步，针对车内基于soa架构开放的各个服务进行任意个性化编排，综合考虑了服务编排的个性化需求以及车端部署需求，将车端服务、场景服务脚本化，提出了车端服务
编排引擎的具体管理方式、触发方式、决策方式以及执行方式，解决了现有技术对基于soa架构的服务编排不支持用户个性化定制需求，智能化程度不高，未考虑到服务之间存在互斥等关系的问题。
49.最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。