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自动驾驶中间件的通信协议栈.docx
资料介绍
自动驾驶中间件的通信协议栈
一、引言
中间件是连接自动驾驶系统中各个分布式软件模块的通信骨干网。感知模块将检测结果发布出去，规划模块订阅并接收感知结果，控制模块接收规划轨迹并生成控制指令。中间件提供标准化的通信机制——包括消息的发布订阅、远程过程调用和服务发现。通信协议栈是中间件的核心，它定义了消息在车内网络中的封装、传输和路由方式。智驾场景对中间件的通信要求是多维度的高带宽以实现海量传感器实时数据传递、低延迟以保证控制指令从决策到执行的快速到达、确定性以保证安全关键消息的传输延迟可预测、可靠性以保证关键消息不丢失。
二、通信模式
中间件支持几种核心通信模式。发布/订阅模式是智驾系统中最常用的通信模式——感知模块作为发布者发布检测到的目标列表，规划模块和控制模块作为订阅者接收目标列表。发布者和订阅者之间完全解耦。远程过程调用模式用于请求-响应式的通信——规划模块通过RPC调用底层定位模块查询精确的车辆位置。RPC调用在智驾中通常用于配置查询和参数下发等延迟不敏感的场景。事件通知模式用于状态变化事件的分发——DMS检测到驾驶员状态变化时通知安全监控模块进行安全逻辑判断。
三、SOME/IP协议
SOME/IP是AUTOSAR标准中定义的面向服务的通信协议。SOME/IP定义了服务发现和服务调用两个核心机制。服务发现让服务提供者向网络中注册自己的服务实例，服务使用者发现并订阅所需的服务。SOME/IP支持三种通信方式，包括Fire&Forget的请求无需响应、Method的服务端在收到请求后执行并返回结果，以及Event的订阅者在服务发布事件时接收数据通知。SOME/IP的序列化格式支持数据在异构平台之间的跨平台通信。SOME/IP在带宽受限的CAN和车载以太网的混合网络中都能高效运行。
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