劉愛志　于霞

摘 要：在智慧網(wǎng)聯(lián)汽車的組成中，計算平臺是指揮整個系統(tǒng)的大腦，它采取多元化硬件架構(gòu)，通過大量操作形成功能安全與信息安全的高保護等級的車輛控制與行駛規(guī)劃及環(huán)境感知等算法。文章論述了一種適合多種平臺與應用的虛擬化軟件技術(shù)。這個技術(shù)可以滿足虛擬機在操作過程的資源共享智能操作，還能夠給出保護措施與大量容錯機制，同一時刻滿足信息與功能的相互需求。

關(guān)鍵詞：智慧網(wǎng)聯(lián) 汽車 計算平臺 虛擬化技術(shù)

Research on Virtualization Technology of Intelligent Networked Vehicle Computing Platform

Liu Aizhi Yu Xia

Abstract：In the composition of intelligent networked vehicles， the computing platform is the brain that commands the entire system. It adopts a diversified hardware architecture to form a high level of protection for functional safety and information security through a large number of algorithms， such as vehicle control， driving planning， and environmental awareness. The article discusses a virtualization software technology suitable for multiple platforms and applications. This technology can meet the resource sharing and intelligent operation of virtual machines during the operation process， and can also provide protection measures and a large number of fault tolerance mechanisms to meet the mutual requirements of information and functions at the same time.

Key words：Wisdom Networking， Automobile， Computing Platform， Virtualization Technology

1 前言

伴隨我國汽車行業(yè)迅速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)計算機技術(shù)為智能汽車提供前所未有的發(fā)現(xiàn)機遇。智能、網(wǎng)聯(lián)化與虛擬化成為汽車應用技術(shù)的最高成就。智能網(wǎng)聯(lián)汽車指的是對汽車的控制、傳感和執(zhí)行機制實施網(wǎng)絡技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，進而讓車實現(xiàn)與后臺與人信息資源的共享，最終形成具備環(huán)境感知、智能控制、智能執(zhí)行、自動化決策的現(xiàn)代化新動力汽車，計算平臺的虛擬化技術(shù)將成為汽車制造與產(chǎn)業(yè)模式更新升級的重要構(gòu)成部分，其為汽車制造中的能源、資源環(huán)保提供新的機遇，在以后的城市交通建設過程發(fā)揮巨大作用。

2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車概念與工作原理分析

2.1 概念分析

智能汽車是集多功能輔助駕駛、路徑規(guī)劃、環(huán)境感知為一體的多元化運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其應用的技術(shù)主要有計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、AI智能與現(xiàn)代傳感技術(shù)，是當今應用高新技術(shù)種類較多的綜合體。現(xiàn)階段對智能網(wǎng)聯(lián)的要求主要表現(xiàn)在提升其技術(shù)軟件應用、安全性能與人車交互等等。多年來，智能網(wǎng)聯(lián)汽車逐漸成為全球研究車輛產(chǎn)業(yè)的新興動力，大多數(shù)發(fā)達國家將智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)歸入到重點技術(shù)研究領(lǐng)域。

伴隨，計算機高科技技術(shù)的逐漸成長，信息化、虛擬化、數(shù)字化被廣泛中用到社會生產(chǎn)當中，智能網(wǎng)聯(lián)汽車內(nèi)部系統(tǒng)具備高科技計算平臺，其可以接受到汽車運行過程外界環(huán)境與自身駕駛的各類信息，而且能夠快速優(yōu)化整合，并將信息傳送到汽車的管理與執(zhí)行中，進而實現(xiàn)輔助駕駛、智能管理與自動控制的相關(guān)操作。

2.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車操作原理

汽車在智能網(wǎng)聯(lián)的幫助下，通過智能顯示屏識別目的地之后，可以自動規(guī)劃行駛路徑，把電子地圖下的定位系統(tǒng)自動導入計算平臺中，計算平臺下的處理器能夠按照實際路況選擇出合理的出行路徑。汽車行駛過程，GPS系統(tǒng)處理器獲取動態(tài)信息，通過計算平臺下的通訊傳送器傳輸給汽車處理平臺，并計算汽車駕駛的實時動態(tài)位置。計算平臺系統(tǒng)地處理器與路徑規(guī)劃進行信息資源的交互，之后后臺計算平臺將補充的位置數(shù)據(jù)和之前地圖進行詳細對比，獲得偏差值，通過一定措施處理偏差值，完成后，利用自動變速轉(zhuǎn)向技術(shù)控制汽車的駕駛方向與速度。然后汽車遠距離傳感系統(tǒng)把信息傳遞給后臺計算平臺進行最后決策，形成應急避險系統(tǒng)。在測試汽車和障礙物的系統(tǒng)上，通過計算平臺下的虛擬處理技術(shù)，保證智慧網(wǎng)聯(lián)汽車行駛的安全性。

3 虛擬化技術(shù)總體架構(gòu)分析

將計算機作為一種軟件進行開發(fā)，簡單而言是計算機平臺下的虛擬軟件開發(fā)技術(shù)，由智慧網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)多方面因素決定的。對智慧網(wǎng)聯(lián)汽車實行虛擬化技術(shù)管理，是當前智慧網(wǎng)聯(lián)計算機平臺不斷壯大的前提，智能化時代的來臨，讓計算機虛擬化技術(shù)都以快速發(fā)展，硬件設施的使用性能不斷強化，為汽車生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生較為深遠的影響。智慧湖人汽車生產(chǎn)行業(yè)應用虛擬化技術(shù)，只因為技術(shù)具有高效性，使用性與便捷性等優(yōu)勢.在社會環(huán)境逐漸向智能化方向轉(zhuǎn)變的時刻，虛擬化技術(shù)在計算平臺的應用也由常規(guī)化向程序化標準上轉(zhuǎn)變，其用量也在不斷變大，汽車制造行業(yè)要想實現(xiàn)智能互聯(lián)的可持續(xù)發(fā)展，必須在競爭過程運用虛擬化技術(shù)，以此來提高計算平臺的處理能力。

計算機平臺需要通過大量硬件運算資源支撐，能夠根據(jù)多種數(shù)據(jù)融合形成車輛管理的各種操作系統(tǒng)，并滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車實際應用的性能與安全性要求。虛擬機監(jiān)視器需要支撐多種異構(gòu)處理系統(tǒng)與相關(guān)系統(tǒng)操作類型的工作，所以計算平臺選擇能夠直接運用在系統(tǒng)上的Tyep型號的虛擬處理器，通過全虛擬化與硬件輔助系統(tǒng)的虛擬技術(shù)，保障智能網(wǎng)聯(lián)汽車的實效性與安全性。全虛擬技術(shù)能夠為客戶及系統(tǒng)提供各種服務，兼容性較強。但是如果利用全虛擬化技術(shù)有可能造成計算平臺系統(tǒng)使用性能下降，所以應通過硬件輔助技術(shù)對外部設備進行性能加速，進而滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車的虛擬化要求。

4 計算平臺下的Hypervisor技術(shù)實現(xiàn)

虛擬技術(shù)在展開相關(guān)工作計劃中，能夠與實際生產(chǎn)活動要求相結(jié)合，收集汽車信息數(shù)據(jù)，保證每項汽車駕駛都能夠順利進行。智慧網(wǎng)聯(lián)背景下汽車制造下的計算機技術(shù)與信息技術(shù)應用范圍更加廣泛，在具體應用中能夠產(chǎn)生良好的效果，為建設我國交通行業(yè)和完善其服務功能創(chuàng)造出有利條件。另外，智慧網(wǎng)聯(lián)時代的影響，虛擬化技術(shù)結(jié)構(gòu)框架正在不斷完善的過程中，有關(guān)計算處理功能的規(guī)模也不斷在擴大，給汽車制造與駕駛現(xiàn)代化提升了有利條件開發(fā)應用數(shù)字化地圖或根據(jù)不同類型綜合使用，虛擬專業(yè)機構(gòu)的計算機平臺能夠有效制定并實施智慧網(wǎng)聯(lián)創(chuàng)建計劃，促進智慧網(wǎng)聯(lián)可以向著更高級時期發(fā)展，與現(xiàn)代化虛擬處理模式相符合。與傳統(tǒng)汽車智能化發(fā)展模式相對比來看，虛擬化技術(shù)建設的最為明顯特征是惡能夠讓汽車行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營模式和生活方式達到高度智慧化目標，能夠最大程度地符合現(xiàn)代化交通建設需要。實現(xiàn)此類發(fā)展目標，應切實把握智慧網(wǎng)聯(lián)時代下汽車的發(fā)展機遇。在不斷整合各類數(shù)據(jù)資源與自動化控制技術(shù)和傳感器支持下，增加地理位置數(shù)據(jù)利用率，構(gòu)建與智慧網(wǎng)聯(lián)虛擬化處理器相符合的新模式，最終在大數(shù)據(jù)背景下實現(xiàn)對汽車駕駛模式控制與使用。

依據(jù)汽車行駛標準滿足自動駕駛安全性需求通過分解方式，滿足 Hypervisor 要求。文章從以下機制說明虛擬機處理技術(shù)的功能：

4.1 安全性保障機制

虛擬機處理器在各種分區(qū)上對智慧網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)地處理器、內(nèi)存和外設等資源進行隔離并實施信息共享，然后利用訪問控制系統(tǒng)保障共享資源過程不會影響到其他客戶系統(tǒng)。

4.2 實時性保障機制

高效計算平臺系統(tǒng)的通信傳送機制虛擬機處理系統(tǒng)支持計算平臺操作系統(tǒng)之間的多種聯(lián)系方式，如虛擬情景演繹、共享內(nèi)存與遠程消息機制等?？蛻魴C操作系統(tǒng)可根據(jù)需要選擇合適的通信方法與其他客戶機操作系統(tǒng)通信。按照計算平臺的虛擬處理系統(tǒng)、環(huán)境感知算法及決策規(guī)劃算法設置在不同處理器上， 所以虛擬處理器支持同一互聯(lián)網(wǎng)上的客戶機系統(tǒng)實現(xiàn)和太網(wǎng)及其他 SoC 通信; 運用虛擬以太網(wǎng)通信技術(shù)，能夠讓 Hypervisor 作以一個虛擬交換機。此種虛擬管理方式能夠為智慧網(wǎng)聯(lián)處理系統(tǒng)提供有效解決方案。虛擬化處理技術(shù)作為計算平臺的關(guān)鍵性技術(shù)，其應用要點既十分重要又較為關(guān)鍵，在保障汽車生產(chǎn)過程發(fā)揮了巨大貢獻。

4.3 計算平臺的云存儲技術(shù)

在智慧網(wǎng)聯(lián)汽車建設中，是一種基于虛擬技術(shù)的新型儲存方式，能夠通過互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，將汽車中的大部分數(shù)據(jù)信息通過虛擬處理器進行儲存與信息處理，協(xié)同完成汽車駕駛過程的位置信息管理與處理功能。這種虛擬化信息儲存與管理方式可以為智慧互聯(lián)下的汽車駕駛模式提供多種路徑選擇方案，七應用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下相關(guān)內(nèi)容：第一，減少對硬件的要求，操作過程較為快速靈敏。第二，可以儲存較大的數(shù)據(jù)吞吐量，在大輛汽車同時駕駛過程能夠高效使用，并且容易訪問。第三，計算平臺下的虛擬化云儲存技術(shù)，具有分布式計算方法，有利于計算機平臺快速處理汽車駕駛?cè)蝿?，不僅支持智慧語音功能，韓榮和多個結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)資源庫，實現(xiàn)信息資源共享，并能夠及時查詢汽車相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

智慧網(wǎng)聯(lián)背景下為汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供一些動力，計算機共享平臺因此建立，并未企業(yè)數(shù)據(jù)提供便利、快捷的服務。虛擬技術(shù)打破以往汽車行駛信息落后、單一的發(fā)展情況，使汽車資源可利用價值更高，加快信息傳遞與交流。資源共享同時為汽車產(chǎn)業(yè)信息化建設提供數(shù)據(jù)支撐，使其利用率更高，并能夠充分展現(xiàn)其應用價值。

5 結(jié)束語

綜上所述，新時代下，智慧網(wǎng)聯(lián)汽車的建設逐漸產(chǎn)生了大量新興特征。為了彰顯其實際運用價值，應用虛擬化技術(shù)是當今時代發(fā)展的潮流。其不僅能夠滿足人們生活的實際需要，而且還能夠有效增加汽車駕駛信息服務效率與水平。這需要處理并更新數(shù)據(jù)處理方式。以計算平臺為支撐點，構(gòu)建一個全新的虛擬信息系統(tǒng)工作模式，摒棄以往傳統(tǒng)的處理模式。另外，從概念上來說，相關(guān)汽車企業(yè)應充分意識到，智慧網(wǎng)聯(lián)時代下，人們比以前任何時期都要用到智慧汽車多功能的駕駛模式，同時這也是交通建設信息化發(fā)展的實際意義和價值。

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