[发明专利]一种优化车载T-BOX数据存储和转发方法

摘要

本发明提供了一种优化车载T‑BOX数据存储和转发方法，用于存储和转发车载T‑BOX采集的车载实时数据。该方法在综合考虑通信信道传输速率变化、各个存储设备写入速度差异、各个存储设备剩余储存空间变化和采集数据传输优先级的前提下，实现了一种基于数据传输优先级、信道传输速率、存储介质存储速率和剩余存储空间的车载实时数据存储和转发方法，解决了车载T‑BOX所采集车载实时数据因无法在内存、多个外部存储设备和数据通信模块之间合理存储或发送而可能被覆盖或造成内存溢出的问题，同时解决了车载T‑BOX所采集车载实时数据没有发送优先级的问题。

主权项

1.一种优化车载T‑BOX数据存储和转发方法，包括以下步骤：1)对车载T‑BOX进行初始化：设置数据采集时钟周期、内存空间剩余容量临界点，清除车载T‑BOX存储器中所有数据；2)数据采集：车载T‑BOX根据采集时钟周期采集车内控制器中各种实时状态信号，并将获取的车内实时状态信号加上所对应的信号ID发送至数据封装模块，信号ID用自然数描述；3)数据封装：数据封装模块接收到数据采集模块传输的车内实时状态信号后，封装成车载实时数据帧，其中：自定义的数据帧共十六字节，第零字节表示帧起始，值为十六进制的0xAA；第一至第六字节为帧优先级域，第一字节和第二字节表示控制器信号优先级，使用信号ID表示，值越小，优先级越高；第三至第六字节表示时间优先级，使用车载T‑BOX系统时间表示，用自然数描述，时间格式为年月日时分秒毫秒，单位为毫秒；其中，年为4位数值、月为2位数值、日为2位数值、时为24小时制的2位数值、分为2位数值、秒为2位数值、毫秒为3位数值；时间值越小，表示时间越早，时间优先级越高；车载实时数据帧的优先级由帧优先级域所表示的优先级决定，帧优先级域优先级越高，车载实时数据帧优先级越高；帧优先级域所表示优先级由控制器信号优先级和时间优先级共同构成；判断帧优先级域优先级时，先比较控制器信号优先级，控制器信号优先级越高，则帧优先级域优先级越高，车载实时数据帧优先级越高；在控制器信号优先级相同的情况下，比较时间优先级，时间优先级越高，则帧优先级域优先级越高，车载实时数据帧优先级越高；第七字节至第十四字节为数据域，数据域中第七字节为数据域数据长度；第八字节至第十四字节为具体车载实时数据值，用于储存控制器信号数据；第十五字节表示帧结束，值为十六进制的0x55；封装的车载实时数据帧存储在数据封装模块使用的内部存储器空间中；4)数据调度：当计算得到的数据调度时钟周期到来时，触发数据调度模块；计算数据调度时钟周期的公式1.0如下：其中：μ表示数据调度时钟周期，单位秒；Tw表示通信模块的数据传输速率，单位b/s(位每秒)；由于通信模块的数据传输速率的单位为b/s(位每秒)，每个车载实时数据帧的大小为16字节，1个字节是8个二进制位，公式1.0计算得出数据调度时钟周期；当数据调度时钟周期到来时，将数据封装模块使用的内部存储器空间中优先级最高的车载实时数据帧传输到数据调度模块，并由数据调度模块传输到仲裁模块；传输到仲裁模块的车载实时数据帧在数据封装模块使用的内部存储器空间中仍然保存一个副本；当数据调度时钟周期到来时，如果车载T‑BOX的数据存储模块中的第一外部存储器有数据帧，选出该外部存储器中优先级最高的车载实时数据帧传输到数据调度模块，并由数据调度模块传输到数据仲裁模块，该外部存储器中保留该数据帧的副本；如果数据存储模块中的第二外部存储器有数据帧，选出该外部存储器中优先级最高的车载实时数据帧传输到数据调度模块，并由数据调度模块传输到数据仲裁模块，该外部存储器中保留该数据帧的副本；如果数据存储模块中的第一外部存储器和第二外部存储器都有数据帧，选出每个外部存储器中优先级最高的车载实时数据帧传输到数据调度模块，并由数据调度模块传输到数据仲裁模块，每个外部存储器中保留所选数据帧的副本；如果步骤3)中数据封装模块没有接收到数据采集模块传输的车内实时状态信号，当数据调度时钟周期到来时，如果数据存储模块中的第一外部存储器有数据帧，选出该外部存储器中优先级最高的车载实时数据帧传输到数据调度模块，并由数据调度模块传输到数据仲裁模块，该外部存储器中保留该数据帧的副本；如果数据存储模块中的第二外部存储器有数据帧，选出该外部存储器中优先级最高的车载实时数据帧传输到数据调度模块，并由数据调度模块传输到数据仲裁模块，该外部存储器中保留该数据帧的副本；如果数据存储模块中的第一外部存储器和第二外部存储器都有数据帧，选出每个外部存储器中优先级最高的车载实时数据帧传输到数据调度模块，并由数据调度模块传输到数据仲裁模块，每个外部存储器中保留所选数据帧的副本；5)数据仲裁：数据仲裁模块中的车载实时数据帧，可能经过数据调度模块来自数据封装模块使用的内部存储器，也可能经过数据调度模块来自数据存储模块中的第一外部存储器或第二外部存储器，数据仲裁模块选取优先级最高的车载实时数据帧传输到通信模块；同时如果传输到通信模块的车载实时数据帧来自数据存储模块中的第一外部存储器或第二外部存储器，数据仲裁模块向数据存储模块发送一个仲裁成功消息，数据存储模块收到该消息后删除对应外部存储器中的对应车载实时数据帧副本；如果传输到通信模块的车载实时数据帧来自数据封装模块使用的内部存储器，数据仲裁模块向数据封装模块发送一个仲裁成功消息，数据封装模块删除所使用内部存储器中的对应车载实时数据帧副本；传输到通信模块的车载实时数据帧在第一外部存储器、第二外部存储器或数据封装模块所使用内部存储器中的副本被删除；没有传输到通信模块的车载实时数据帧在第一外部存储器、第二外部存储器或数据封装模块所使用内部存储器中的副本被保留；6)数据通信：传输到通信模块的车载实时数据帧，通过车载T‑BOX的网络传输模块发送至远程控制终端，完成优化车载T‑BOX的数据存储和转发。