基于PaaS的車聯(lián)網(wǎng)云平臺開發(fā)探究

牛雅麗 屈光洪

摘 要：互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的今天，越來越多的設(shè)備連接入網(wǎng)。我們不但實現(xiàn)信息的實時通信，海量存儲加工，更重要的實現(xiàn)了信息的智能加工處理，我們在使用智能手機，智能家電的同時，期待的是物物互聯(lián)，物物智能。車聯(lián)網(wǎng)，智能無人駕駛在這一時代背景下成為大家一致期待解決的問題，也是未來智能網(wǎng)聯(lián)的一個重要發(fā)展方向。關(guān)鍵字：PaaS云計算;車聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：TP399 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）09-47-03

Research on Development of Vehicle Networking Cloud Platform Basedon PaaS Cloud Platform^*

Niu Yali， Qu Guanghong

（Beijing Electronic Technology Vocational College Automobile Engineering College， Beijing 100176）

Abstract：?With the rapid development of the Internet， more and more devices are connected to the Internet. We not only achieve real-time information communication， mass storage processing， but also more importantly realize the intelligent processing of information. When we use smart phones and smart appliances， we expect things to be interconnected and things intelligent. Vehicle networking， intelligent driverless in this era background has become the unanimous problem to be solved， but also an important development direction of future intelligent networking.

Keywords： PaaS; Cloud Computing;?Vehicle interconnection

CLC NO.：?TP399 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）09-47-03

1 車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念

網(wǎng)絡(luò)時代以來，從以PC機為基礎(chǔ)的固定終端入網(wǎng)，到以手機等移動設(shè)備的移動終端入網(wǎng)，越來越多的設(shè)備加入到互聯(lián)網(wǎng)中，互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的發(fā)展使得移動互聯(lián)網(wǎng)，云計算，物聯(lián)網(wǎng)，車聯(lián)網(wǎng)等新興事物不斷發(fā)展突破。全球電子信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展加快了虛擬數(shù)據(jù)的傳播速度，當(dāng)今社會我們不但實現(xiàn)信息的實時通信，海量存儲，更重要的實現(xiàn)了信息的智能加工處理，我們在使用智能手機，智能家電的同時，期待的是物物互聯(lián)，物物智能。車聯(lián)網(wǎng)，智能無人駕駛在這一時代背景下成為大家一致期待解決的問題，也是未來智能網(wǎng)聯(lián)的一個重要發(fā)展方向。

1.1 車聯(lián)網(wǎng)概念

車聯(lián)網(wǎng)概念引申自物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things），根據(jù)行業(yè)背景不同，對車聯(lián)網(wǎng)的定義也不盡相同。傳統(tǒng)的車聯(lián)網(wǎng)定義是指裝載在車輛上的電子標(biāo)簽通過無線射頻等識別技術(shù)，實現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺上對所有車輛的屬性信息和靜、動態(tài)信息進(jìn)行提取和有效利用，并根據(jù)不同的功能需求對所有車輛的運行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管和提供綜合服務(wù)的系統(tǒng)。

1.2 車聯(lián)網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)信息

數(shù)字汽車涉及海量數(shù)據(jù)包括汽車產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)數(shù)據(jù)（汽車制造商，4S店各種服務(wù)，汽車配件，汽車金融，二手車，汽車租賃，道路救援，停車場等信息）;移動設(shè)備（手機等）相關(guān)數(shù)據(jù)（手機號，手機內(nèi)置數(shù)據(jù)，機型，位置與車輛的關(guān)系等信息）;駕駛行為相關(guān)數(shù)據(jù)（年/月總里程數(shù)、違章、事故、超速記錄，車型與均公里油耗，活動半徑，長短途，保險理賠等信息）;駕駛員的相關(guān)數(shù)據(jù)（性別、年齡、駕駛經(jīng)驗、違章記錄、婚姻狀態(tài)、受教育程度，信用水平等信息）;汽車感知數(shù)據(jù)（車輛故障、車況、狀態(tài)、油、水、電狀況 、車輛位置，運行軌跡、行程等信息）。除了這些車聯(lián)網(wǎng)還需要復(fù)雜的交通環(huán)境信息，天氣信息等等。這些海量的所有的信息數(shù)據(jù)，有的屬于靜態(tài)信息，有的屬于動態(tài)信息，車輛想要實現(xiàn)真正的智能網(wǎng)聯(lián)，需要網(wǎng)內(nèi)強大的數(shù)據(jù)加工處理和數(shù)據(jù)存儲能力，需要綜合大數(shù)據(jù)，云計算等技術(shù)的軟硬件配合。

2 基于PaaS云計算的車聯(lián)網(wǎng)云平臺構(gòu)建

2.1 PaaS 的概念

PaaS（Platform as a service），平臺即服務(wù)，指將軟件研發(fā)的平臺（或業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺）作為一種服務(wù)，以SaaS的模式提交給用戶。PaaS是云計算服務(wù)的其中一種模式，云計算是一種按使用量付費的模式的服務(wù)，類似一種租賃服務(wù)，服務(wù)可以是基礎(chǔ)設(shè)施計算資源（IaaS），平臺（PaaS），軟件（SaaS）。PaaS的實質(zhì)是將互聯(lián)網(wǎng)的資源服務(wù)化為可編程接口，為第三方開發(fā)者提供有商業(yè)價值的資源和服務(wù)平臺。

2.2 PaaS云平臺技術(shù)現(xiàn)狀

云計算技術(shù)經(jīng)歷了幾代的發(fā)展，當(dāng)今應(yīng)用比較廣泛的是PaaS云平臺開發(fā)技術(shù)，在PaaS云平臺開發(fā)技術(shù)中，容器云技術(shù)比較流行，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于金融，商業(yè)，服務(wù)等各個領(lǐng)域，當(dāng)然也適用于車聯(lián)網(wǎng)平臺的開發(fā)。

所謂容器云是指基于容器的PaaS概念。傳統(tǒng)PaaS是在IaaS基礎(chǔ)上發(fā)展而來，在虛擬機的層級上對資源進(jìn)行抽象隔離和限制，只提供有限的應(yīng)用架構(gòu)選擇和開發(fā)語言、框架、中間件等支持，存在應(yīng)用與平臺無法解耦、應(yīng)用運行時環(huán)境局限性強，對開發(fā)人員不夠友好，開發(fā)效率不高，運維人員控制力下降等問題。

而Docker容器以及容器集群管理軟件的出現(xiàn)給PaaS平臺帶來變革性的解決方案。和傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)相比，Docker更加輕量，更容易實現(xiàn)動態(tài)遷移和設(shè)置，同時具有應(yīng)用資源隔離性、交付一致性等優(yōu)勢，這為以輕量級容器為核心的新一代PaaS平臺提供了爆發(fā)式增長的機會。

基于Docker容器的新一代PaaS云平臺（又稱容器云），實現(xiàn)了快速資源池構(gòu)建、靈活彈性資源調(diào)配，集中智能數(shù)據(jù)處理，統(tǒng)一高效服務(wù)集成，對敏捷應(yīng)用開發(fā)支撐以及開發(fā)、測試、運維一體化管理等功能，實現(xiàn)了云基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)、服務(wù)、應(yīng)用等IT資源的統(tǒng)一管理。同時為了實現(xiàn)降本增效，精細(xì)化管理要求，重點解決了資源靜態(tài)分配，資源利用率及彈性伸縮能力不強，高峰處理能力較弱;傳統(tǒng)IT模式下，新業(yè)務(wù)上線周期長、效率低、復(fù)雜程度高;開發(fā)（Dev）與生產(chǎn)運維（Ops）割裂，無法實現(xiàn)端到端自動化等問題。

2.3 車聯(lián)網(wǎng)云平臺的構(gòu)建開發(fā)

2.3.1 基于PaaS車聯(lián)網(wǎng)云平臺建設(shè)的主要目標(biāo)如下

（1）快速資源池構(gòu)建，靈活彈性資源調(diào)配，透明資源信息管理;

（2）高資源利用率，實現(xiàn)資源彈性伸縮，滿足高峰處理能力;

（3）開發(fā)、測試、運維一體化管理，實現(xiàn)端到端的持續(xù)開發(fā)與部署;

（4）實現(xiàn)集中智能數(shù)據(jù)處理，統(tǒng)一高效服務(wù)集成;

（5）提高對互聯(lián)網(wǎng)敏捷開發(fā)、分布式應(yīng)用開發(fā)的支撐能力。

2.3.2 車聯(lián)網(wǎng)云平臺架構(gòu)

在上述架構(gòu)中：

信息獲取終端主要是智能車機（手機，PAD，智能車載終端等 ）提供智能車輛數(shù)據(jù)感知、上傳。

云應(yīng)用服務(wù)主要是各種APP及CRM軟件等具有超強用戶體驗和服務(wù)粘度的移動互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。

云平臺與云基礎(chǔ)服務(wù)主要是車聯(lián)網(wǎng)云計算提供車輛數(shù)據(jù)倉庫，擁有大數(shù)據(jù)處理能力和業(yè)務(wù)平臺、提供個性化業(yè)務(wù)服務(wù)。

車聯(lián)網(wǎng)的云平臺主要解決以下問題：

（1）不同硬件終端的適應(yīng)：可工作于移動終端，手機，智能計算機等各種環(huán)境。

（2）海量終端訪問的適應(yīng)：能夠滿足大量用戶同時使用，包括數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)和處理能力等。隨著終端的數(shù)量的增加，擁有電信級管理能力的大數(shù)據(jù)平臺至關(guān)重要。

（3）保證數(shù)據(jù)安全：保證云端數(shù)據(jù)的完整性，不被泄漏，防止惡意攻擊。

（4）保證服務(wù)可靠：保證提供連續(xù)的，不間斷服務(wù)，避免故障造成的服務(wù)中斷。

而Kubernetes作為基于容器技術(shù)的分布式架構(gòu)領(lǐng)先方案，具備完備的集群管理能力，?支持多層安全防護及準(zhǔn)入機制、多租戶應(yīng)用支撐、透明的服務(wù)注冊、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、內(nèi)建負(fù)載均衡，具有強大的故障發(fā)現(xiàn)和自我修復(fù)機制，能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)滾動升級和在線擴容以及資源自動調(diào)度、多粒度的資源配額管理，并且具有完善的開發(fā)、測試、部署、運維監(jiān)控管理工具。同時作為一個開發(fā)平臺，它不局限于任何一種語言，沒有限定任何變成接口，對現(xiàn)有的編程語言、編程框架、中間件沒有任何侵入性。這些特性能很好的解決傳統(tǒng)PaaS平臺的問題。

以容器為運行單元，以Kubernetes為集群調(diào)度完美組合

為構(gòu)建新一代PaaS平臺提供完美的解決方案。新一代以Docker容器為載體的輕量級PaaS云平臺很好地解決了應(yīng)用環(huán)境的一致性問題，加快了應(yīng)用的部署，同時支持多種語言的微服務(wù)架構(gòu)，更加靈活敏捷，能夠滿足車聯(lián)網(wǎng)企業(yè)敏捷開發(fā)需求。

參考文獻(xiàn)

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