申请/专利权人：北京邮电大学

申请日：2017-10-24

公开（公告）日：2020-10-13

公开（公告）号：CN107959708B

主分类号：H04L29/08(20060101)

分类号：H04L29/08(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.10.13#授权;2018.05.18#实质审查的生效;2018.04.24#公开

摘要：本发明公开的是一种基于云端‑边缘端‑车端的车联网服务协同计算方法与系统，属于云计算和智能驾驶领域。该计算系统和计算方法首先车载终端响应车联网终端应用系统提出的车联网服务请求。云计算平台实现与车载终端和边缘计算平台的协同交互计算，通过云端车联网服务环境模块提供服务计算资源或云端服务请求。边缘计算平台通过边缘协同计算代理模块实现与车载终端和云计算平台的协同交互计算，并负责整合委托计算控制环境模块和开放计算控制环境模块的反馈结果。本发明解决单方面的车端计算能力不足、边缘端计算资源受限和云端的数据延迟较大的问题，提高了计算效率、优化用户体验。

主权项：1.一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算系统，其特征在于，包括车载终端、边缘计算平台和云计算平台；车载终端包括终端协同计算代理模块和车联网终端应用系统；通过终端协同计算代理模块提供与边缘计算平台和云计算平台的协同计算能力，响应车联网终端应用系统提出的车联网服务请求；车联网终端应用系统包括车联网服务终端应用模块和协同计算需求管理模块；车联网服务终端应用模块是协同计算任务的最终用户，需要根据协同计算需求管理模块的结果确认进行协同计算的任务，并将各种任务的计算结果组装起来实现最终的业务；协同计算需求管理模块管理的是车联网终端应用系统在执行的时候是否有协同计算需求、需求的具体构建以及需求向终端协同计算代理模块中的终端协同计算控制器的发布，以驱动控制器执行协同控制；云计算平台位于云端，包括云端协同计算代理模块和云端车联网服务环境模块；通过云端协同计算代理模块实现与车载终端和边缘计算平台的协同交互计算，通过云端车联网服务环境模块提供服务计算资源或云端服务请求；云端车联网服务环境模块包括车联网服务云端应用模块和协同计算需求管理模块；协同计算需求管理模块在云端管理的是云端应用在执行的时候，是否有与车载终端和边缘计算平台的协同计算需求、需求的具体要求构建以及需求向控制器的发布，以驱动控制器执行协同控制；车联网服务云端应用模块根据协同计算需求管理模块的处理结果，确认进行协同计算的任务，并将各类任务的计算结果进行组装；云端协同计算代理模块包括云端协同计算控制器、协同计算任务分割与合并模块、委托计算应用管理模块和端管理模块；云端协同计算控制器管理终端的位置、委托计算应用的发布状态、协同计算任务的分割与合并策略控制；协同计算任务分割与合并模块根据云端协同计算控制器的控制信息和来自车联网服务云端应用系统的需求对云端计算任务进行分割，并通过数据接口上传至边缘计算平台进行交互，待计算完成后，整合结果并反馈给云端车联网服务环境模块；委托计算应用管理模块负责对云端的计算应用进行委托管理，通过数据接口，可以将计算应用下发至边缘计算平台的委托计算控制器中；端管理模块负责对车载终端可接入的边缘计算平台的管理，包括边缘计算平台向云计算平台的注册和云计算平台对边缘计算平台的销毁；边缘计算平台位于边缘端，包括边缘协同计算代理模块，委托计算控制环境模块和开放计算控制环境模块；通过边缘协同计算代理模块实现与车载终端和云计算平台的协同交互计算，并负责整合委托计算控制环境模块和开放计算控制环境模块的反馈结果；委托计算控制环境模块负责向车载终端和云计算平台的隐私数据提供计算服务，其执行逻辑由车载终端或云计算平台提供；开放计算控制环境模块负责向车载终端和云计算平台提供较通用的服务计算能力，对车载终端和云计算平台同意开放的数据进行计算，或者是对非敏感信息进行处理；边缘协同计算代理模块包括协同计算任务分割与合并模块、委托计算应用管理模块和端管理模块；在边缘端，协同计算任务分割与合并模块判断车载终端或云计算平台的计算任务，分给委托计算控制环境模块或分给开放计算控制环境模块；待计算完成后，边缘计算平台的协同计算任务分割与合并模块还负责整合计算结果；委托计算应用管理模块负责对边缘端的计算应用进行委托管理，当车辆终端移出该边缘计算平台的管理范围，或者在云计算平台的控制下，将该委托计算应用销毁，或者将其迁移到其他的边缘计算平台；端管理模块负责对车载终端的接入管理，即车载终端将属于哪个边缘，从而方便边缘计算平台对车载终端的任务分派。

全文数据：一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算方法与系统技术领域[0001]本发明属于云计算和智能驾驶领域，具体是一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算方法与系统。背景技术[0002]智能驾驶是指车辆通过先进的传感器系统和信息处理系统，实现车与人、车与车、车与路和车与云等智能的信息交换，使得车辆具有环境感知的能力，并通过认知计算控制车辆相应的随动系统，从而自动地完成预先设定的行驶目标。为了实现智能驾驶，车辆需要与其他实体进行大量的数据信息交换，这也就需要车辆具备一定的数据处理能力;然而，对于智能车辆而言，复杂的计算和高能耗的信息交互会导致车辆自身成本的增加和控制系统的复杂性，在进行全局计算任务的时候，单凭车辆本身甚至无法完成计算。[0003]云计算是一种数据中心，位于远程云端并以按需付费的模式，通过互联网来提供动态易扩展且经常虚拟化的资源。谷歌云计算己拥有100多万台服务器，Amaz〇n、IBM、微软、Yahoo等也均已拥有几十万台服务器。海量的计算资源和存储资源，使得云端可以为智能驾驶中涉及的复杂计算提供强有力的后台支持，并且云端的虚拟化、可靠性和高可扩展性等特点也为复杂任务的计算提供了极大的便捷。然而，海量的物联网终端设备直接访问云端的方式在带来计算便利的同时，也增加了网络负荷和数据传输延迟，这对延时敏感型业务造成了一定影响。[0004]边缘计算是继云计算之后的一种新型的计算模式，它通过在无线接入网侧提供IT和云计算能力，使得计算本地化，旨在减小延迟、提高网络运营效率、提高业务分发能力、优化终端体验质量。概括来说，边缘计算可以满足敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的需求。然而，用于边缘计算的服务器并没有像云计算的服务器那么强大，它只是进行中小型计算，而云端更倾向于全局非实时地复杂型计算。[0005]智能车辆有服务需求但会受到车端的价格成本、电池寿命、存储空间和计算资源的限制，边缘计算满足实时服务和隐私安全但会受到边缘端的计算资源的限制，云计算支持复杂计算但云端的数据延迟较大。因此，为了实现智能驾驶，可以考虑以车端（即智能车辆、边缘端和云端协同计算的方式，满足具有不同特点的车联网服务需求。发明内容[0006]有鉴于此，本发明提出一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算方法与系统。通过云端、边缘端和车端协同计算的方式，完成不同特点的服务需求，实现智能驾驶。[0007]所述的基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算系统，包括:车载终端、边缘计算平台和云计算平台；[0008]车载终端即车端，包括终端协同计算代理模块和车联网终端应用系统;通过终端协同计算代理模块提供与边缘计算平台和云计算平台的协同计算能力，响应车联网终端应用系统提出的车联网服务请求。[0009]车联网终端应用系统包括车联网服务终端应用模块和协同计算需求管理模块；[0010]车联网服务终端应用模块是协同计算任务的最终用户，需要根据协同计算需求管理模块的结果确认哪些任务可以被分配出去进行协同计算，并将各种任务的计算结果组装起来实现最终的业务。^[0011]协同计算需求管理模块管理的是车联网终端应用系统在执行的时候是否有协同计算需求、需求的具体构建以及需求向终端协同计算代理模块中的终端协同计算控制器的发布等，以驱动控制器执行协同控制。[0012]终端协同计算代理模块包括终端协同计算控制器、协同计算任务分割与合并模块、委托计算应用管理模块和端注册模块；[0013]终端协同计算控制器接收协同计算需求管理模块的协同计算需求结果，并管理车辆终端的注册信息、委托计算应用的发布状态、协同计算任务的分割与合并策略控制等。[0014]、协同计算任务分割与合并模块是具体的协同计算数据的传递、分割、分派、合并的过程控制;在车载终端，协同计算任务分割与合并模块根据终端协同计算控制器的控制信息和来自车联网终端应用系统的需求对车端计算任务进行分割，并通过数据接口上传至边缘计算平台或云计算平台，待计算完成后，整合结果并反馈给车联网终端应用系统。[0015]委托计算应用管理模块负责对车载终端的计算应用进行委托管理，通过数据接口，可以将计算应用上传至边缘计算平台的委托计算控制器中。[0016]端注册模块负责对车载终端进行注册。[0017]云计算平台位于云端，包括:云端协同计算代理模块和云端车联网服务环境模块；通过云端协同计算代理模块实现与车载终端和边缘计算平台的协同交互计算，通过云端车联网服务环境模块提供服务计算资源或云端服务请求。[0018]Z?端车联网服务环境模块包括车联网服务云端应用模块和协同计算需求管理模块；[0019]在而，协冋计算需求管理_旲块管理的是端应用在执彳丁的时候，是否有与车载终端和边缘计算平台的协同计算需求、需求的具体要求构建、需求向控制器的发布等，以驱动控制器执行协同控制。[0020]车联网服务云端应用模块根据协同计算需求管理模块的处理结果，确认哪些任务可以被分配出去进行协同计算，并将各类任务的计算结果进行组装。[0021]云端协同计算代理模块包括云端协同计算控制器、协同计算任务分割与合并模块、委托计算应用管理模块和端管理模块；[0022]云端协同计算控制器管理终端的位置、委托计算应用的发布状态、协同计算任务的分割与合并策略控制等。[0023]协同计算任务分割与合并模块根据云端协同计算控制器的控制信息和来自车联网服务云端应用系统的需求对云端计算任务进行分割，并通过数据接口上传至边缘计算平台进行交互，待计算完成后，整合结果并反馈给云端车联网服务环境模块。[0024]委托计算应用管理模块负责对云端的计算应用进行委托管理，通过数据接口，可以将计算应用下发至边缘计算平台的委托计算控制器中。[0025]端管理模块负责对车载终端可接入的边缘计算平台的管理，包括边缘计算平台向卞昇十n的汪册和云计算平台对边缘计算平台的销毁等，以方便云计算平台向指定的边缘计算平台进行任务分派。[0026]边缘计算平台位于边缘端，包括边缘协同计算代理模块，委托计算控制环境模块和开放计算控制环境模块;通过边缘协同计算代理模块实现与车载终端和云计算平台的协同交互计算，并负责整合委托计算控制环境模块和开放计算控制环境模块的反馈结果。[0027]^委托计算控制环境模块负责向车载终端和云计算平台的隐私数据提供计算服务，其执行逻辑是由车载终端或云计算平台提供的，所以计算过程安全；[0028]开放计算控制环境模块负责向车载终端和云计算平台提供较通用的服务计算能力，一般对车载终端和云计算平台同意开放的数据进行计算，或者是对非敏感信息进行处理等。[0029]边缘协同计算代理模块包括协同计算任务分割与合并模块、委托计算应用管理模块和端管理模块；[0030]在边缘端，协同计算任务分割与合并模块需要判断车载终端或云计算平台的计算任务，哪些应该分给委托计算控制环境模块，哪些应该给开放计算控制环境模块;待计算完成后，边缘计算平台的协同计算任务分割与合并模块还负责整合计算结果。[0031]委托计算应用管理模块负责对边缘端的计算应用进行委托管理，当车辆终端移出该边缘计算平台的管理范围，或者在云计算平台的控制下，将该委托计算应用销毁，或者将其迀移到其他的边缘计算平台。[0032]端管理模块主要负责对车载终端的接入管理，即车载终端将属于哪个边缘，从而方便边缘计算平台对车载终端的任务分派。[0033]—种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算方法，具体步骤如下：[0034]步骤一、车载终端分别向边缘计算平台和云计算平台提出智能行驶服务请求。[0035]步骤二、车载终端根据协同计算需求对服务请求任务进行分割，得到必须由车辆完成的任务，实时或准实时任务以及非实时任务。[0036]步骤三、针对必须由车辆完成的任务，车载终端通过自身的计算能力执行计算；[0037]步骤四、针对实时或准实时任务，交由边缘计算平台执行计算；[0038]具体为：[0039]首先，边缘计算平台接收任务并进行分割;然后，将车载终端和云计算平台同意开放的数据或者非敏感信息交由开放计算控制环境模块完成计算;将隐私数据或敏感信息交由委托计算控制环境模块完成计算；最后，边缘计算平台整合开放计算控制环境模块和委托计算控制环境模块的计算结果，作为边缘计算平台对该任务的协同执行结果。[0040]步骤五、针对非实时任务，交由云计算平台执行计算；[0041]具体为：[0042]首先，云计算平台接收计算任务;然后，云计算平台判断是否单独执行该任务，如果是，云端自行执行，并将反馈结果作为该任务的执行结果;否则，云计算平台和边缘计算平台联合执行该任务，云计算平台先对任务进行分割，然后边缘计算平台在委托计算应用中，先把分割到的大规模数据进行处理、合并后，再提供给云计算平台；云计算平台将自身的计算结果和边缘计算平台的处理结果，作为该任务的协同执行结果。[0043]步骤六、车载终端整合车载终端，边缘计算平台和云计算平台三端协同的执行结果。[0044]步骤七、三端的协同执行结果反馈至车载终端的车联网终端应用系统模块，完成服务请求的响应。[0045]本发明的优点在于：[0046]1、一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算方法，通过车端、边缘端和7?端的协同计算，可以解决单方面的车端计算能力不足、边缘端计算资源受限和云端的数据延迟较大等问题，从而提高计算效率、优化用户体验。[0047]2、一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算方法，可以通过开放计算或委托计算，以差分隐私的方式执行任务，从而保护数据隐私、确保计算过程的安全性。[0048]3、一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算系统，明确计算平台的功能结构，提闻车联网服务协同计算的可执行性和有效性。附图说明[0049]图1为本发明一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算系统的架构示意图。[0050]图2为本发明一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算系统的协同计算结构图。[0051]图3为本发明一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算方法的原理图；[0052]图4为本发明一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算方法的流程图。具体实施方式[0053]下面结合附图对本发明的具体实施方法进行详细说明。[0054]本发明一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算系统，架构示意图如图1所示，包括:车载终端S11、边缘计算平台S12和云计算平台S13。[0055]该架构各组成部分之间关系如下：[0056]车载终端S11即智能车辆端，包括终端协同计算代理模块SU1和车联网终端应用系统S112;车联网终端应用系统S112对外提出车联网服务请求，终端协同计算代理模块S111通过车车协同或者通过与边缘计算平台S12或云计算平台S13的协同计算能力，交互对服务请求进行响应，并将反馈回来的请求结果传达向智能车辆。[0057]边缘计算平台S12位于边缘端基站处，一般地，距离智能车辆仅有一跳的距离，用于为智能车辆提供一定的服务环境和计算能力。包括边缘协同计算代理模块3121，委托计算控制环境模块S122和开放计算控制环境模块S123;通过边缘协同计算代理模块S121实现与车载终端S11和云计算平台S13的协同交互计算，并负责整合委托计算控制环境模块幻22和开放计算控制环境模块S123的反馈结果。[0058]边缘协同计算代理S121是在边缘提供与终端协同计算代理模块S111和云端协同计算代理模块S131进行交互计算的能力。[0059]委托计算控制环境模块S122负责向车载终端S11和云计算平台S13提供安全的执行环境，是边缘计算平台向车辆终端或云端提供其自己提供的远端计算模块的执行环境，由于所运行的计算任务的执行逻辑是终端或云端提供的，所以其计算过程可以被认为是安全的。[0060]开放计算控制环境模块S123负责提供车载终端S11或云计算平台S13—些比较通用的服务计算能力，一般对车载终端S11和云计算平台S13同意开放的数据进行计算，或者是对非敏感信息进行处理等。是边缘计算平台提供的一些比较通用的服务计算能力，或者基于终端或云端同意开放的数据进行计算，或者基于差分隐私，根据终端的非敏感信息或宏观信息进行计算，并提供协同能力。[0061]云计算平台S13位于云端，拥有强大的计算资源，包括：云端协同计算代理模块S131和云端车联网服务环境S132;通过云端协同计算代理模块S131实现与车载终端sii和边缘计算平台S12的协同交互计算，通过云端车联网服务环境S132提供服务计算资源或云端服务请求。基于对车辆的管理和与边缘端、终端的交互协同计算，完成车联网服务请求的响应和反馈。[0062]云端车联网服务环境S132负责提供服务计算资源，包括车辆的维护信息和边缘计算平台的维护信息，或者产生z?端的服务请求交由边缘端完成计算等。云端协同计算代理模块S131负责提供与边缘端和终端的协同计算能力，通过响应来自边缘端的片断式的服务请求，并将结果返回给边缘端进行整合，从而完成车联网服务的协同式计算。[0063]云端数据中心S14为云计算平台S13提供计算服务资源。[0064]所述的云端是指远端大云，如亚马逊AWS、微软Azure、谷歌GCE、IBMSoftlayer和阿里云等，通常通过互联网提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云端拥有强大的计算能力，用户可以通过互联网接入云端数据中心，并按自己的需求进行运算。[0065]边缘端数据中心S15和S16,处于基站位置的数据中心根据覆盖范围大小各异。如边缘端数据中心S16为边缘计算平台S12提供计算服务资源，其覆盖范围为517,而边缘端数据中心S15的边缘覆盖中心为S18。[0066]所述的边缘端是指部署在移动基站上小型的云计算中心，在距离用户最近的无线接入网内提供信息技术服务环境和云计算能力，旨在进一步减小延迟、提高网络运营效率、优化用户体验。边缘端可以独立运行，也可以和其他边缘端或远端大云协同运行，从而完成高复杂度、高能耗等需求更高的计算任务。[0067]所述的一种基于7X端-边缘端-车端的车联网服务协同计算系统的协同计算结构图，如图2所示，车联网终端应用系统S21包括车联网服务终端应用模块和协同计算需求管理模块，车联网服务终端应用模块是协同计算任务的最终用户，需要根据协同计算需求管理模块的结果确认哪些任务可以被分配出去进行协同计算，并将各种任务的计算结构组装起来实现最终的业务。[0068]协同计算需求管理模块管理的是车联网终端应用系统在执行的时候是否有协同计算需求、需求的具体构建以及需求向终端协同计算代理模块中的终端协同计算控制器的发布等，以驱动控制器执行协同控制。[0069]终端协同计算代理模块S22包括终端协同计算控制器S22l、协同计算任务分割与合并模块S222、委托计算应用管理模块S223和端注册模块SM4,主要通过终端协同计算控制器SM1接收协同计算需求结果，并管理车辆终端的注册信息、委托计算应用的发布状态、协同计算任务的分割与合并策略控制等。[0070]协同计算任务分割与合并模块S222是具体的协同计算数据的传递、分割、分派、合并的过程控制，在车载终端，协同计算任务分割与合并模块S222根据终端协同计算控制器S22l的控制信息和来自车联网终端应用系统的需求对车端计算任务进行分割，并通过数据接口上传至边缘端或云端，待计算完成后，整合结果并反馈给车联网终端应用系统。[0071]委托计算应用管理模块SM3负责对云端的计算应用进行委托管理，通过数据接口，可以将计算应用上传至边缘计算平台的委托计算控制器中。[0072]端注册模块S224负责对车辆终端进行注册。[0073]边缘协同计算代理模块包括协同计算任务分割与合并模块S25l、委托计算应用管理模块S252和端管理模块S253，其主要作用与终端协同计算代理一致。此外，在边缘端，协同计算任务分割与合并模块S251还需要判断车载终端或云端的数据哪些应该给委托计算控制环境模块S23，哪些应该给开放计算控制环境模块S24。[0074]开放计算控制环境模块S24为车载终端或云端同意开放的数据提供计算服务，主要是针对非敏感信息的计算;委托计算控制环境模块S23是为终端或云端的隐私数据提供计算服务，其执行逻辑是由终端或云端提供的，所以被认为其计算过程是安全的。[0075]端管理模块S253主要负责对车载终端的接入管理，即车载终端属于哪个边缘，以方便云端的任务分派。[0076]石端车联网服务环境模块S26包括车联网服务云端应用模块和协同计算需求管理模块，作用同车联网终端应用模块。[0077]在云端，协同计算需求管理模块管理的是云端应用在执行的时候，是否有协同计算需求、需求的具体要求构建、需求向控制器的发布等，以驱动控制器执行协同控制。[0078]车联网服务云端应用模块根据协同计算需求管理模块的处理结果，确认哪些任务可以被分配出去进行协同计算，并将各类任务的计算结构进行组装。[0079]云端协同计算代理模块S27包括云端协同计算控制器S271、协同计算任务分割与合并模块S272、委托计算应用管理模块S273和端管理模块S274,其主要作用与终端协同计算代理一致。[0080]云端协同计算控制器管理终端的位置、委托计算应用的发布状态、协同计算任务的分割与合并策略控制等。通过委托计算应用管理模块SW3和接口，云端应用被下发到边缘端的委托计算应用管理模块上，通过数据接口，可以将计算应用下发至边缘计算平台的委托计算控制器中。[0081]以智能驾驶为例，所述的一种基于云端-边缘端-车端协同的车联网服务协同计算方法，如图3和图4所示，处理步骤为：[0082]步骤一、为了完成智能驾驶，车载终端分别向边缘端和云端提出智能行驶服务请求。[0083]步骤二、车载终端根据协同计算需求对服务请求任务进行分割，得到必须由车辆完成的任务，实时或准实时任务以及非实时任务。[0084]把必须由车辆完成的任务，如车辆控制等，交由车载终端计算;把实时或准实时任务，比如视频识别等，交由边缘端计算;把非实时任务，比如行驶路径规划等，交由云端计算。[0085]步骤三、针对必须由车辆完成的任务，车载终端通过自身的计算能力执行计算；[0086]步骤四、针对实时或准实时任务，交由边缘计算平台执行计算；[0087]当边缘端收到来自车载终端的数据后，首先进行分割，判断哪些数据应该通过开放计算控制环境模块完成，哪些数据应该通过委托计算控制环境模块完成，完成计算后在边缘合成协同计算任务结果。[0088]在本实施例中，车载终端为了进行障碍物的实时识别，把由传感器获取的视觉数据分配到边缘端的委托计算控制环境模块进行计算，以辅助告警;把车辆的位置信息等提供给开放计算控制环境模块生成道路的路况信息，提供给终端以进行辅助驾驶。[0089]步骤五、针对非实时任务，交由云计算平台执行计算；[0090]当云端收到来自终端的数据后，判断哪些数据在云端单独完成，哪些数据应结合边缘计算平台完成，完成计算后，在云端合成协同计算任务结果。[0091]在本实施例中，车辆为了基于0D点高效、可靠的行驶，终端将车辆的位置信息等提供给云端，云端进行道路规划，将规划结果反馈给车辆，以辅助驾驶。而云端也可以将终端采集信息合并的任务委托给边缘端，边缘端在委托计算应用中，先把终端采集到的大规模数据进行处理、合并后，再提供给云端，云端再基于这些信息重建道路实时状态，再反馈给终端进行辅助驾驶。[0092]步骤六、车载终端整合车载终端，边缘计算平台和云计算平台三端协同的执行结果。[0093]终端合成计算任务，除了合成在终端完成的计算任务外，还包括边缘端协同计算任务的合成结果和云端协同计算任务的合成结果。[0094]步骤七、三端的协同执行结果反馈至车载终端的车联网终端应用模块，完成服务请求的响应。[0095]本发明所述的一种基于云端_边缘端-车端的车联网服务协同计算方法，包括两方面：[0096]1终端向边缘端提出服务请求，边缘端的开放计算环境和不可信云端协同响应请求并将结果反馈给智能车辆；[0097]2终端向边缘端提出服务请求，边缘端的委托计算环境和可信任云端协同响应请求并将结果反馈给智能车辆；[0098]所述的终端，即是智能车辆。所述的开放计算环境是指在边缘端提供的一些比较通用的服务计算能力，或者基于终端或云端同意开放的数据进行计算，或者基于差分隐私，根据终端的非敏感信息或宏观信息进行计算，并提供协同能力。所述的不可信云端，是指云端对收到的任务进行隐式计算，即云端所收到的任务一般不包含隐私信息，仅仅是计算型任务，在边缘端计算资源不够的情况下，云端对其进行协同计算。[0099]第（1方面是指终端向边缘端提出车联网服务请求，边缘端按照服务请求特点对计算任务进行分割，将实时或准实时对计算能力要求不高的服务请求放在本地执行，也即是边缘端，而将非实时的复杂型请求任务加密后传送至云端执行，云端响应来自边缘端的片断式的服务请求，并将结果反馈给边缘端。由于云端对终端而言是不可信的，所以边缘端在向云端请求任务时，会对计算数据进行加密，云端仅参与计算并将结果反馈给边缘，云端并不知道具体是为哪一个或哪些车服务。当边缘端收到来自云端的片断式的执行结果后，边缘端整合本地执行和云端执行的结果，并将最终的服务请求结果反馈给智能车辆。由于边缘端是开放计算环境，对终端而言，边缘端是可信任的，所以边缘端会记忆该智能车辆，并收集该智能车辆的所有相关数据，在不泄密的前提下在当下或未来为该智能车辆提供所需服务。[0100]所述的委托计算环境，是边缘端向车辆终端或云端提供其自己的远端计算模块进行计算的执行环境，由于所运行的计算任务的执行逻辑是终端或云端提供的，所以在边缘端的计算过程可以被认为是安全的。所述的可信任云端是指，对于终端而言，云端是透明的，当云端接收到来自边缘端片断式的服务请求时，云端因为保存有相应车辆的信息，所以会通过解密等操作为该智能车辆提供高效、可靠、安全的服务请求。[0101]第2方面是指终端向边缘端提出车联网服务请求，边缘端按照服务请求特点对计算任务进行分割，将实时或准实时服务请求交由边缘端完成，而将非实时请求任务传送至计算能力更强的云端执行，云端响应来自边缘端的片断式的服务请求，并将片断式结果反馈给边缘端。由于边缘端提供的是委托计算环境，对于终端而言，边缘端是不可信的，所以智能车辆在交付服务请求之前会先进行加密操作，目的是让边缘端只负责完成特定的去隐私后的任务，而并不知道具体的服务对象是哪个哪些智能车辆，起到隐私安全的作用。当边缘端收到来自云端的片断式的执行结果后，边缘端整合本地执行和云端执行的结果，并将最终的服务请求结果反馈给智能车辆。在这种边缘端和云端的协同计算模式下，由于云端是可信任的，所以云端会记忆该智能车辆，并收集该智能车辆的所有相关数据，在不泄密的前提下在当下或未来为该智能车辆提供所需服务。[0102]需要说明的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

权利要求：1.一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算系统，其特征在于，包括车载终端、边缘计算平台和云计算平台；车载终端包括终端协同计算代理模块和车联网终端应用系统;通过终端协同计算代理模块提供与边缘计算平台和云计算平台的协同计算能力，响应车联网终端应用系统提出的车联网服务请求；车联网终端应用系统包括车联网服务终端应用模块和协同计算需求管理模块；车联网服务终端应用模块是协同计算任务的最终用户，需要根据协同计算需求管理模块的结果确认进行协同计算的任务，并将各种任务的计算结果组装起来实现最终的业务；协同计算需求管理模块管理的是车联网终端应用系统在执行的时候是否有协同计算需求、需求的具体构建以及需求向终端协同计算代理模块中的终端协同计算控制器的发布，以驱动控制器执行协同控制；云计算平台位于云端，包括云端协同计算代理模块和云端车联网服务环境模块;通过云端协同计算代理模块实现与车载终端和边缘计算平台的协同交互计算，通过云端车联网服务环境模块提供服务计算资源或云端服务请求；云端车联网服务环境模块包括车联网服务云端应用模块和协同计算需求管理模块；协同计算需求管理模块在云端管理的是云端应用在执行的时候，是否有与车载终端和边缘计算平台的协同计算需求、需求的具体要求构建以及需求向控制器的发布，以驱动控制器执行协同控制；车联网服务云端应用模块根据协同计算需求管理模块的处理结果，确认进行协同计算的任务，并将各类任务的计算结果进行组装；云端协同计算代理模块包括云端协同计算控制器、协同计算任务分割与合并模块、委托计算应用管理模块和端管理模块；云端协同计算控制器管理终端的位置、委托计算应用的发布状态、协同计算任务的分割与合并策略控制；_协同计算任务分割与合并模块根据云端协同计算控制器的控制信息和来自车联网服^云端应用系统的需求对云端计算任务进行分割，并通过数据接口上传至边缘计算平台进行交互，待计算完成后，整合结果并反馈给云端车联网服务环境模块；—委托计算应用管理模块负责对云端的计算应用进行委托管理，通过数据接口，可以将计算应用下发至边缘计算平台的委托计算控制器中；端管理模块负责对车载终端可接入的边缘计算平台的管理，包括边缘计算平台向云计算平台的注册和云计算平台对边缘计算平台的销毁；边缘计算平台位于边缘端，包括边缘协同计算代理模块，委托计算控制环境模块和开放计算控制环境模块;通过边缘协同计算代理模块实现与车载终端和云计算平台的协同交互计算，并负责整合委托计算控制环境模块和开放计算控制环境模块的反馈结果；一委托计算控制环境模块负责向车载终端和云计算平台的隐私数据提供G算服务，其执fx逻辑由车载终端或云计算平台提供；计算控制环境機负责向车载终端和云计算平台提供较通勵服务计算能力，对车载终栖和云计算平台同意开放的麵进行计算，或者是对非敏感信息肺处理.边缘协同计算代理機包括协同计算任务分割与合并模块、委托计算管理模块顺官埋恨厌；在边缘端，协同计算任务分割与合并模块判断车载终端或云计算平台的计算任务，分给委托计算控制环境模块或分给开放计算控制环境模块;待计算完成后，边缘计算平台的协同计算任务分割与合并模块还负责整合计算结果；委托计算应用管理模块负责对边缘端的计算应用进行委托管理，当车辆终端移出该边缘计算平台的管理范围，或者在云计算平台的控制下，将该委托计算应用销毁，或者将其迁移到其他的边缘计算平台；端管理模块主要负责对车载终端的接入管理，即车载终端将属于哪个边缘，从而方便边缘计算平台对车载终端的任务分派。2.如权利要求1所述的一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算系统，其特征在于，所述的终端协同计算代理模块包括终端协同计算控制器、协同计算任务分割与合并模块、委托计算应用管理模块和端注册模块；终端协同计算控制器接收协同计算需求管理模块的协同计算需求结果，并管理车辆终端的注册信息、委托计算应用的发布状态、协同计算任务的分割与合并策略控制；协同计算任务分割与合并模块是具体的协同计算数据的传递、分割、分派、合并的过程控制;在车载终端，协同计算任务分割与合并模块根据终端协同计算控制器的控制信息和来自车联网终端应用系统的需求对车端计算任务进行分割，并通过数据接口上传至边缘计算平台或云计算平台，待计算完成后，整合结果并反馈给车联网终端应用系统；委托计算应用管理模块负责对车载终端的计算应用进行委托管理，通过数据接口，将计算应用上传至边缘计算平台的委托计算控制器中；端注册模块负责对车载终端进行注册。3.应用如权利要求1所述的一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算系统的计算方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、车载终端分别向边缘计算平台和云计算平台提出智能行驶服务请求；步骤二、车载终端根据协同计算需求对服务请求任务进行分割，得到必须由车辆完成的任务，实时或准实时任务以及非实时任务；步骤三、针对必须由车辆完成的任务，车载终端通过自身的计算能力执行计算；步骤四、针对实时或准实时任务，交由边缘计算平台执行计算；步骤五、针对非实时任务，交由云计算平台执行计算；具体为：首先，云计算平台接收计算任务；然后，云计算平台判断是否单独执行该任务，如果是，云端自行执行，并将反馈结果作为该任务的执行结果;否则，云计算平台和边缘计算平台联合执行该任务，云计算平台先对任务进行分割，然后边缘计算平台在委托计算应用中，先把分割到的大规模数据进行处理、合并后，再提供给云计算平台；最后云计算平台将自身的计算结果和边缘计算平台的处理结果，作为该任务的协同执tr结果；步骤六、车载终端整合车载终端，边缘计算平台和云计算平台三端协同的执行结果；步骤七、三端的协同执行结果反馈至车载终端的车联网终端应用系统模块，完成服务请求的响应。4.如权利要求3所述的应用如权利要求1所述的一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算系统的计算方法，其特征在于，所述的步骤四，具体为：首先，边缘计算平台接收任务并进行分割；#然^，将车载终端和云计算平台同意开放的数据或者非敏感信息交由开放计算拽制环境模块夫成计算;将隐私数据或敏感信息交由委托计算控制环境模块完成计算.果，^边控彳^果境模块和魏计算控制环境模块的计算结

百度查询： 北京邮电大学 一种基于云端-边缘端-车端的车联网服务协同计算方法与系统

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