本發(fā)明涉及車載通信領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法、裝置、電子設(shè)備及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、汽車電動(dòng)化、智能化發(fā)展的快速推進(jìn)對車載系統(tǒng)的能力提出了更高的要求，汽車電子電氣架構(gòu)也隨著高算力計(jì)算中心的實(shí)現(xiàn)逐步向“中央+區(qū)域”形態(tài)演進(jìn)，中央計(jì)算中心主要用于計(jì)算及決策，區(qū)域控制器主要用于將車身、傳感相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至中央計(jì)算中心，執(zhí)行中央計(jì)算中心的控制指令。為了保障中央與區(qū)域控制器間數(shù)據(jù)交互的帶寬及可靠性，中央與區(qū)域控制器間通常基于以太網(wǎng)鏈路以環(huán)網(wǎng)形態(tài)進(jìn)行組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信的互為冗余。

2、環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方案的核心在于，通過環(huán)網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的協(xié)同實(shí)現(xiàn)通信鏈路異常情況下的冗余切換。目前，為實(shí)現(xiàn)車載領(lǐng)域的通信冗余控制，一些解決方案中基于tsn技術(shù)在環(huán)網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)中集成幀復(fù)制、幀消除等功能，確保任意鏈路情況下都有一份正確的報(bào)文。然而，這種方式對節(jié)點(diǎn)的硬件資源要求較高，無法有效解決車輛環(huán)網(wǎng)通信中的冗余控制問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于提供一種環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法、裝置、電子設(shè)備及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，以解決車輛環(huán)網(wǎng)通信中的冗余控制問題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法，應(yīng)用于車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，所述車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)通過以太網(wǎng)鏈路連接形成環(huán)網(wǎng)鏈路，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)包含主控節(jié)點(diǎn)，所述環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法包括：

4、所述節(jié)點(diǎn)響應(yīng)檢測到以太網(wǎng)鏈路異常，基于控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)can通信廣播以太網(wǎng)鏈路的鏈路異常狀態(tài)；

5、所述主控節(jié)點(diǎn)根據(jù)獲取到的鏈路異常狀態(tài)判斷是否需要進(jìn)行冗余鏈路切換，并在需要進(jìn)行冗余鏈路切換時(shí)，基于can通信廣播冗余切換控制報(bào)文；

6、所述節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述冗余切換控制報(bào)文，調(diào)整節(jié)點(diǎn)自身的端口設(shè)置，以根據(jù)調(diào)整后的端口設(shè)置形成新的環(huán)網(wǎng)鏈路。

7、根據(jù)上述技術(shù)手段，利用以太網(wǎng)的鏈路異常檢測機(jī)制及以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)表刷寫機(jī)制使得在鏈路異常情況下以太網(wǎng)通信可以切換至備用以太網(wǎng)鏈路通信，確保關(guān)聯(lián)節(jié)點(diǎn)間的正常通信。

8、進(jìn)一步，所述主控節(jié)點(diǎn)根據(jù)獲取到的鏈路異常狀態(tài)判斷是否需要進(jìn)行冗余鏈路切換，包括：

9、所述主控節(jié)點(diǎn)整合獲取到的鏈路異常狀態(tài)，獲得所述車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)的全局鏈路狀態(tài)；

10、所述主控節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述全局鏈路狀態(tài)，判斷是否需要進(jìn)行冗余鏈路切換。

11、進(jìn)一步，所述主控節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述全局鏈路狀態(tài)，判斷是否需要進(jìn)行冗余鏈路切換，包括：

12、響應(yīng)所述全局鏈路狀態(tài)在預(yù)設(shè)的第一時(shí)段內(nèi)保持不變，比較所述全局鏈路狀態(tài)與上一次判斷時(shí)記錄的全局鏈路狀態(tài)是否一致；

13、若一致，則不需要進(jìn)行冗余鏈路切換；

14、若不一致，則需要進(jìn)行冗余鏈路切換。

15、進(jìn)一步，所述冗余切換控制報(bào)文攜帶所述全局鏈路狀態(tài)，所述節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述冗余切換控制報(bào)文，調(diào)整節(jié)點(diǎn)自身的端口設(shè)置，包括：

16、所述節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述全局鏈路狀態(tài)和預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，確定所述全局鏈路狀態(tài)對應(yīng)的端口參數(shù)；

17、所述節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述端口參數(shù)，調(diào)整節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的端口設(shè)置。

18、進(jìn)一步，所述端口參數(shù)包括當(dāng)前節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，所述根據(jù)所述端口參數(shù)調(diào)整節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的端口設(shè)置，包括：

19、根據(jù)所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與故障節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流向，對所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的交換機(jī)進(jìn)行報(bào)文收發(fā)阻塞，所述故障節(jié)點(diǎn)為與所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)之間存在鏈路通信異常的節(jié)點(diǎn)；

20、將故障節(jié)點(diǎn)的媒體存取控制位址mac地址對應(yīng)的端口修改為所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的mac地址對應(yīng)的端口。

21、進(jìn)一步，所述冗余切換控制報(bào)文攜帶待切換的冗余鏈路，所述節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述冗余切換控制報(bào)文，調(diào)整節(jié)點(diǎn)自身的端口設(shè)置，包括：

22、所述節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述待切換的冗余鏈路，調(diào)整節(jié)點(diǎn)自身的端口設(shè)置。

23、進(jìn)一步，所述冗余切換控制報(bào)文包括切換指令和全局鏈路狀態(tài)。

24、進(jìn)一步，所述節(jié)點(diǎn)檢測到以太網(wǎng)鏈路異常，包括：所述節(jié)點(diǎn)檢測到直連的以太網(wǎng)鏈路異常。

25、進(jìn)一步，該環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法還包括：

26、所述節(jié)點(diǎn)周期性檢測以太網(wǎng)鏈路是否異常；

27、相應(yīng)地，所述節(jié)點(diǎn)響應(yīng)檢測到以太網(wǎng)鏈路異常，基于can通信廣播以太網(wǎng)鏈路的鏈路異常狀態(tài)，包括：

28、所述節(jié)點(diǎn)響應(yīng)在連續(xù)多個(gè)檢測周期檢測到同一以太網(wǎng)鏈路異常，基于can通信廣播以太網(wǎng)鏈路的鏈路異常狀態(tài)。

29、一種環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法，應(yīng)用于車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中的第一節(jié)點(diǎn)，所述車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)包括所述第一節(jié)點(diǎn)以及多個(gè)通過以太網(wǎng)鏈路進(jìn)行連接的第二節(jié)點(diǎn)，所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)基于控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)can進(jìn)行通信，所述環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法包括：

30、獲取所述第二節(jié)點(diǎn)基于can通信廣播的鏈路狀態(tài)報(bào)文，所述鏈路狀態(tài)報(bào)文表征所述第二節(jié)點(diǎn)檢測到的以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)；

31、根據(jù)所述鏈路狀態(tài)報(bào)文中以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)確定所述車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)是否需要進(jìn)行冗余鏈路切換，若需要，基于can通信廣播冗余切換控制報(bào)文，所述冗余切換控制報(bào)文用于指示所述第二節(jié)點(diǎn)執(zhí)行鏈路切換操作。

32、進(jìn)一步，所述根據(jù)所述鏈路狀態(tài)報(bào)文中以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)確定所述車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)是否需要進(jìn)行冗余鏈路切換，包括：

33、整合多個(gè)所述第二節(jié)點(diǎn)檢測到的以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)，以得到全局鏈路狀態(tài)；

34、根據(jù)所述全局鏈路狀態(tài)判斷是否需要進(jìn)行冗余鏈路切換。

35、進(jìn)一步，所述根據(jù)所述全局鏈路狀態(tài)判斷是否需要進(jìn)行冗余鏈路切換，包括：

36、比對所述全局鏈路狀態(tài)與預(yù)設(shè)的參考鏈路狀態(tài)是否一致；

37、若一致，則判定不需要進(jìn)行冗余鏈路切換；

38、若不一致，則判定需要進(jìn)行冗余鏈路切換，獲取切換后的全局鏈路狀態(tài)并記錄。

39、進(jìn)一步，所述參考鏈路狀態(tài)為上一次判定需要進(jìn)行冗余鏈路切換時(shí)記錄的全局鏈路狀態(tài)。

40、進(jìn)一步，所述冗余切換控制報(bào)文的報(bào)文數(shù)據(jù)場包含用于表征所述全局鏈路狀態(tài)的標(biāo)志位。

41、進(jìn)一步，所述第一節(jié)點(diǎn)與所述第二節(jié)點(diǎn)通過以太網(wǎng)鏈路進(jìn)行連接，所述環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法還包括：

42、檢測連接的以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)；

43、所述根據(jù)所述鏈路狀態(tài)報(bào)文中以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)確定所述車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)是否需要進(jìn)行冗余鏈路切換，包括：

44、根據(jù)檢測到的以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)和所述鏈路狀態(tài)報(bào)文中以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)確定所述車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)是否需要進(jìn)行冗余鏈路切換。

45、進(jìn)一步，還包括：

46、響應(yīng)于確定需要進(jìn)行冗余鏈路切換，根據(jù)所述全局鏈路狀態(tài)確定是否需要執(zhí)行鏈路切換操作，并在需要時(shí)執(zhí)行鏈路切換操作。

47、一種環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法，應(yīng)用于車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中的第二節(jié)點(diǎn)，所述第二節(jié)點(diǎn)有多個(gè)，不同第二節(jié)點(diǎn)之間通過以太網(wǎng)鏈路進(jìn)行連接，所述車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)還包括與所述第二節(jié)點(diǎn)基于控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)can進(jìn)行通信的第一節(jié)點(diǎn)，所述環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法包括：

48、檢測連接的以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)；

49、響應(yīng)于確定所述以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)滿足預(yù)設(shè)的異常條件，基于can通信廣播鏈路狀態(tài)報(bào)文，所述鏈路狀態(tài)報(bào)文表征所述以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)；

50、接收所述第一節(jié)點(diǎn)基于can通信廣播的冗余切換控制報(bào)文；

51、根據(jù)所述冗余切換控制報(bào)文確定是否需要執(zhí)行鏈路切換操作，若需要，則執(zhí)行鏈路切換操作。

52、進(jìn)一步，所述檢測連接的以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)，包括：

53、周期性檢測連接的以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)；

54、相應(yīng)地，所述響應(yīng)于確定所述以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)滿足預(yù)設(shè)的異常條件，基于can通信廣播鏈路狀態(tài)報(bào)文，包括：

55、確定是否在連續(xù)多個(gè)檢測周期檢測到所述以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)為異常狀態(tài)，若是，則基于can通信廣播鏈路狀態(tài)報(bào)文。

56、進(jìn)一步，所述鏈路狀態(tài)報(bào)文的報(bào)文數(shù)據(jù)場包括節(jié)點(diǎn)標(biāo)志位和狀態(tài)標(biāo)志位，所述節(jié)點(diǎn)標(biāo)志位表征發(fā)出所述鏈路狀態(tài)報(bào)文的節(jié)點(diǎn)的身份信息，所述狀態(tài)標(biāo)志位表征以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)。

57、進(jìn)一步，所述冗余切換控制報(bào)文包含全局鏈路狀態(tài)，所述全局鏈路狀態(tài)包括所述車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中多個(gè)第二節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)，所述根據(jù)所述冗余切換控制報(bào)文確定是否需要執(zhí)行鏈路切換操作，包括：

58、根據(jù)所述全局鏈路狀態(tài)和預(yù)設(shè)的映射關(guān)系，確定需連通的目標(biāo)鏈路，所述目標(biāo)鏈路是基于當(dāng)前第二節(jié)點(diǎn)與其他第二節(jié)點(diǎn)之間連接的以太網(wǎng)鏈路確定的；

59、若所述目標(biāo)鏈路與當(dāng)前第二節(jié)點(diǎn)已連通的以太網(wǎng)鏈路不一致，則需要執(zhí)行鏈路切換操作；

60、若所述目標(biāo)鏈路與當(dāng)前第二節(jié)點(diǎn)已連通的以太網(wǎng)鏈路一致，則不需要執(zhí)行鏈路切換操作。

61、進(jìn)一步，所述執(zhí)行鏈路切換操作，包括：

62、根據(jù)所述目標(biāo)鏈路確定需連通的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；

63、將所述目標(biāo)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的端口修改為所述目標(biāo)鏈路所在的端口。

64、一種環(huán)網(wǎng)通信冗余控制裝置，應(yīng)用于車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，所述車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)通過以太網(wǎng)鏈路連接形成環(huán)網(wǎng)鏈路，所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)包含主控節(jié)點(diǎn)，所述環(huán)網(wǎng)通信冗余控制裝置包括：

65、節(jié)點(diǎn)檢測模塊，用于控制所述節(jié)點(diǎn)響應(yīng)檢測到以太網(wǎng)鏈路異常，基于控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)can通信廣播以太網(wǎng)鏈路的鏈路異常狀態(tài)；

66、主控管理模塊，用于控制所述主控節(jié)點(diǎn)根據(jù)獲取到的鏈路異常狀態(tài)判斷是否需要進(jìn)行冗余鏈路切換，并在需要進(jìn)行冗余鏈路切換時(shí)，基于can通信廣播冗余切換控制報(bào)文；

67、切換模塊，用于控制所述節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述冗余切換控制報(bào)文，調(diào)整節(jié)點(diǎn)自身的端口設(shè)置，以根據(jù)調(diào)整后的端口設(shè)置形成新的環(huán)網(wǎng)鏈路。

68、一種電子設(shè)備，包括：處理器，以及與所述處理器通信連接的存儲(chǔ)器；

69、所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令；

70、所述處理器執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，以實(shí)現(xiàn)如以上任一項(xiàng)所述的環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法。

71、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括：所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)用于實(shí)現(xiàn)如以上任一項(xiàng)所述的環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法。

72、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如以上任一項(xiàng)所述的環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方法。

73、本發(fā)明的有益效果：

74、(1)本發(fā)明中以太網(wǎng)鏈路檢測及判斷切換鏈路在不同節(jié)點(diǎn)間的協(xié)同均通過can通信實(shí)現(xiàn)，可以利用can通信的高可靠性確保在任意以太網(wǎng)鏈路異常的情況下所有以太網(wǎng)鏈路的狀態(tài)能夠被同步到對應(yīng)節(jié)點(diǎn)，從而可以提高車載環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)整體通信的可靠性；

75、(2)本發(fā)明中以太網(wǎng)鏈路檢測、冗余鏈路切換控制可以基于以太網(wǎng)通信本身實(shí)現(xiàn)，通過在主控節(jié)點(diǎn)中集成根據(jù)鏈路異常狀態(tài)判斷是否切換鏈路以及廣播切換控制報(bào)文的功能，對主控節(jié)點(diǎn)以外的其他節(jié)點(diǎn)要求較低，從而可以降低車載環(huán)網(wǎng)通信冗余控制方案對節(jié)點(diǎn)硬件資源的要求，相較于現(xiàn)有控制方案更加簡單易行，可用性更強(qiáng)。