基于PaaS的车联网云平台开发探究

牛雅丽 屈光洪

摘 要：互联网高速发展的今天，越来越多的设备连接入网。我们不但实现信息的实时通信，海量存储加工，更重要的实现了信息的智能加工处理，我们在使用智能手机，智能家电的同时，期待的是物物互联，物物智能。车联网，智能无人驾驶在这一时代背景下成为大家一致期待解决的问题，也是未来智能网联的一个重要发展方向。关键字：PaaS云计算;车联网

中图分类号：TP399  文献标识码：A  文章编号：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 車联网相关概念

网络时代以来，从以PC机为基础的固定终端入网，到以手机等移动设备的移动终端入网，越来越多的设备加入到互联网中，互联网大数据的发展使得移动互联网，云计算，物联网，车联网等新兴事物不断发展突破。全球电子信息产业的迅速发展加快了虚拟数据的传播速度，当今社会我们不但实现信息的实时通信，海量存储，更重要的实现了信息的智能加工处理，我们在使用智能手机，智能家电的同时，期待的是物物互联，物物智能。车联网，智能无人驾驶在这一时代背景下成为大家一致期待解决的问题，也是未来智能网联的一个重要发展方向。

1.1 车联网概念

车联网概念引申自物联网（Internet of Things），根据行业背景不同，对车联网的定义也不尽相同。传统的车联网定义是指装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术，实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务的系统。

1.2 车联网相关数据信息

数字汽车涉及海量数据包括汽车产业链相关数据（汽车制造商，4S店各种服务，汽车配件，汽车金融，二手车，汽车租赁，道路救援，停车场等信息）;移动设备（手机等）相关数据（手机号，手机内置数据，机型，位置与车辆的关系等信息）;驾驶行为相关数据（年/月总里程数、违章、事故、超速记录，车型与均公里油耗，活动半径，长短途，保险理赔等信息）;驾驶员的相关数据（性别、年龄、驾驶经验、违章记录、婚姻状态、受教育程度，信用水平等信息）;汽车感知数据（车辆故障、车况、状态、油、水、电状况 、车辆位置，运行轨迹、行程等信息）。除了这些车联网还需要复杂的交通环境信息，天气信息等等。这些海量的所有的信息数据，有的属于静态信息，有的属于动态信息，车辆想要实现真正的智能网联，需要网内强大的数据加工处理和数据存储能力，需要综合大数据，云计算等技术的软硬件配合。

2 基于PaaS云计算的车联网云平台构建

2.1 PaaS 的概念

PaaS（Platform as a service），平台即服务，指将软件研发的平台（或业务基础平台）作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。PaaS是云计算服务的其中一种模式，云计算是一种按使用量付费的模式的服务，类似一种租赁服务，服务可以是基础设施计算资源（IaaS），平台（PaaS），软件（SaaS）。PaaS的实质是将互联网的资源服务化为可编程接口，为第三方开发者提供有商业价值的资源和服务平台。

2.2 PaaS云平台技术现状

云计算技术经历了几代的发展，当今应用比较广泛的是PaaS云平台开发技术，在PaaS云平台开发技术中，容器云技术比较流行，现在已经广泛应用于金融，商业，服务等各个领域，当然也适用于车联网平台的开发。

所谓容器云是指基于容器的PaaS概念。传统PaaS是在IaaS基础上发展而来，在虚拟机的层级上对资源进行抽象隔离和限制，只提供有限的应用架构选择和开发语言、框架、中间件等支持，存在应用与平台无法解耦、应用运行时环境局限性强，对开发人员不够友好，开发效率不高，运维人员控制力下降等问题。

而Docker容器以及容器集群管理软件的出现給PaaS平台带来变革性的解决方案。和传统虚拟化技术相比，Docker更加轻量，更容易实现动态迁移和设置，同时具有应用资源隔离性、交付一致性等优势，这为以轻量级容器为核心的新一代PaaS平台提供了爆发式增长的机会。

基于Docker容器的新一代PaaS云平台（又称容器云），实现了快速资源池构建、灵活弹性资源调配，集中智能数据处理，统一高效服务集成，对敏捷应用开发支撑以及开发、测试、运维一体化管理等功能，实现了云基础设施、数据、服务、应用等IT资源的统一管理。同时为了实现降本增效，精细化管理要求，重点解决了资源静态分配，资源利用率及弹性伸缩能力不强，高峰处理能力较弱;传统IT模式下，新业务上线周期长、效率低、复杂程度高;开发（Dev）与生产运维（Ops）割裂，无法实现端到端自动化等问题。

2.3 车联网云平台的构建开发

2.3.1 基于PaaS车联网云平台建设的主要目标如下

（1）快速资源池构建，灵活弹性资源调配，透明资源信息管理;

（2）高资源利用率，实现资源弹性伸缩，满足高峰处理能力;

（3）开发、测试、运维一体化管理，实现端到端的持续开发与部署;

（4）实现集中智能数据处理，统一高效服务集成;

（5）提高对互联网敏捷开发、分布式应用开发的支撑能力。

2.3.2 车联网云平台架构

在上述架构中：

信息获取终端主要是智能车机（手机，PAD，智能车载终端等 ）提供智能车辆数据感知、上传。

云应用服务主要是各种APP及CRM软件等具有超强用户体验和服务粘度的移动互联网产品。

云平台与云基础服务主要是车联网云计算提供车辆数据仓库，拥有大数据处理能力和业务平台、提供个性化业务服务。

车联网的云平台主要解决以下问题：

（1）不同硬件终端的适应：可工作于移动终端，手机，智能计算机等各种环境。

（2）海量终端访问的适应：能够满足大量用户同时使用，包括数据存储结构和处理能力等。随着终端的数量的增加，拥有电信级管理能力的大数据平台至关重要。

（3）保证数据安全：保证云端数据的完整性，不被泄漏，防止恶意攻击。

（4）保证服务可靠：保证提供连续的，不间断服务，避免故障造成的服务中断。

而Kubernetes作为基于容器技术的分布式架构领先方案，具备完备的集群管理能力， 支持多层安全防护及准入机制、多租户应用支撑、透明的服务注册、服务发现、内建负载均衡，具有强大的故障发现和自我修复机制，能够实现服务滚动升级和在线扩容以及资源自动调度、多粒度的资源配额管理，并且具有完善的开发、测试、部署、运维监控管理工具。同时作为一个开发平台，它不局限于任何一种语言，没有限定任何变成接口，对现有的编程语言、编程框架、中间件没有任何侵入性。这些特性能很好的解决传统PaaS平台的问题。

以容器为运行单元，以Kubernetes为集群调度完美组合

为构建新一代PaaS平台提供完美的解决方案。新一代以Docker容器为载体的轻量级PaaS云平台很好地解决了应用环境的一致性问题，加快了应用的部署，同时支持多种语言的微服务架构，更加灵活敏捷，能够满足车联网企业敏捷开发需求。

参考文献

[1] 顾炯炯.云计算架构技术与实践[M].

[2] 余何.PaaS 实现与运维管理[M].