智能网联汽车计算平台虚拟化技术研究

刘爱志　于霞

摘 要：在智慧网联汽车的组成中，计算平台是指挥整个系统的大脑，它采取多元化硬件架构，通过大量操作形成功能安全与信息安全的高保护等级的车辆控制与行驶规划及环境感知等算法。文章论述了一种适合多种平台与应用的虚拟化软件技术。这个技术可以满足虚拟机在操作过程的资源共享智能操作，还能够给出保护措施与大量容错机制，同一时刻满足信息与功能的相互需求。

关键词：智慧网联 汽车 计算平台 虚拟化技术

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

伴隨我国汽车行业迅速发展，互联网计算机技术为智能汽车提供前所未有的发现机遇。智能、网联化与虚拟化成为汽车应用技术的最高成就。智能网联汽车指的是对汽车的控制、传感和执行机制实施网络技术和现代通信技术，进而让车实现与后台与人信息资源的共享，最终形成具备环境感知、智能控制、智能执行、自动化决策的现代化新动力汽车，计算平台的虚拟化技术将成为汽车制造与产业模式更新升级的重要构成部分，其为汽车制造中的能源、资源环保提供新的机遇，在以后的城市交通建设过程发挥巨大作用。

2 智能网联汽车概念与工作原理分析

2.1 概念分析

智能汽车是集多功能辅助驾驶、路径规划、环境感知为一体的多元化运转系统，其应用的技术主要有计算机技术、通讯技术、AI智能与现代传感技术，是当今应用高新技术种类较多的综合体。现阶段对智能网联的要求主要表现在提升其技术软件应用、安全性能与人车交互等等。多年来，智能网联汽车逐渐成为全球研究车辆产业的新兴动力，大多数发达国家将智能网联技术归入到重点技术研究领域。

伴随，计算机高科技技术的逐渐成长，信息化、虚拟化、数字化被广泛中用到社会生产当中，智能网联汽车内部系统具备高科技计算平台，其可以接受到汽车运行过程外界环境与自身驾驶的各类信息，而且能够快速优化整合，并将信息传送到汽车的管理与执行中，进而实现辅助驾驶、智能管理与自动控制的相关操作。

2.2 智能网联汽车操作原理

汽车在智能网联的帮助下，通过智能显示屏识别目的地之后，可以自动规划行驶路径，把电子地图下的定位系统自动导入计算平台中，计算平台下的处理器能够按照实际路况选择出合理的出行路径。汽车行驶过程，GPS系统处理器获取动态信息，通过计算平台下的通讯传送器传输给汽车处理平台，并计算汽车驾驶的实时动态位置。计算平台系统地处理器与路径规划进行信息资源的交互，之后后台计算平台将补充的位置数据和之前地图进行详细对比，获得偏差值，通过一定措施处理偏差值，完成后，利用自动变速转向技术控制汽车的驾驶方向与速度。然后汽车远距离传感系统把信息传递给后台计算平台进行最后决策，形成应急避险系统。在测试汽车和障碍物的系统上，通过计算平台下的虚拟处理技术，保证智慧网联汽车行驶的安全性。

3 虚拟化技术总体架构分析

将计算机作为一种软件进行开发，简单而言是计算机平台下的虚拟软件开发技术，由智慧网联汽车系统多方面因素决定的。对智慧网联汽车实行虚拟化技术管理，是当前智慧网联计算机平台不断壮大的前提，智能化时代的来临，让计算机虚拟化技术都以快速发展，硬件设施的使用性能不断强化，为汽车生产企业产生较为深远的影响。智慧湖人汽车生产行业应用虚拟化技术，只因为技术具有高效性，使用性与便捷性等优势.在社会环境逐渐向智能化方向转变的时刻，虚拟化技术在计算平台的应用也由常规化向程序化标准上转变，其用量也在不断变大，汽车制造行业要想实现智能互联的可持续发展，必须在竞争过程运用虚拟化技术，以此来提高计算平台的处理能力。

计算机平台需要通过大量硬件运算资源支撑，能够根据多种数据融合形成车辆管理的各种操作系统，并满足智能网联汽车实际应用的性能与安全性要求。虚拟机监视器需要支撑多种异构处理系统与相关系统操作类型的工作，所以计算平台选择能够直接运用在系统上的Tyep型号的虚拟处理器，通过全虚拟化与硬件辅助系统的虚拟技术，保障智能网联汽车的实效性与安全性。全虚拟技术能够为客户及系统提供各种服务，兼容性较强。但是如果利用全虚拟化技术有可能造成计算平台系统使用性能下降，所以应通过硬件辅助技术对外部设备进行性能加速，进而满足智能网联汽车的虚拟化要求。

4 计算平台下的Hypervisor技术实现

虚拟技术在展开相关工作计划中，能够与实际生产活动要求相结合，收集汽车信息数据，保证每项汽车驾驶都能够顺利进行。智慧网联背景下汽车制造下的计算机技术与信息技术应用范围更加广泛，在具体应用中能够产生良好的效果，为建设我国交通行业和完善其服务功能创造出有利条件。另外，智慧网联时代的影响，虚拟化技术结构框架正在不断完善的过程中，有关计算处理功能的规模也不断在扩大，给汽车制造与驾驶现代化提升了有利条件开发应用数字化地图或根据不同类型综合使用，虚拟专业机构的计算机平台能够有效制定并实施智慧网联创建计划，促进智慧网联可以向着更高级时期发展，与现代化虚拟处理模式相符合。与传统汽车智能化发展模式相对比来看，虚拟化技术建设的最为明显特征是恶能够让汽车行业的生产经营模式和生活方式达到高度智慧化目标，能够最大程度地符合现代化交通建设需要。实现此类发展目标，应切实把握智慧网联时代下汽车的发展机遇。在不断整合各类数据资源与自动化控制技术和传感器支持下，增加地理位置数据利用率，构建与智慧网联虚拟化处理器相符合的新模式，最终在大数据背景下实现对汽车驾驶模式控制与使用。

依据汽车行驶标准满足自动驾驶安全性需求通过分解方式，满足 Hypervisor 要求。文章从以下机制说明虚拟机处理技术的功能：

4.1 安全性保障机制

虚拟机处理器在各种分区上对智慧网联系统地处理器、内存和外设等资源进行隔离并实施信息共享，然后利用访问控制系统保障共享资源过程不会影响到其他客户系统。

4.2 实时性保障机制

高效计算平台系统的通信传送机制虚拟机处理系统支持计算平台操作系统之间的多种联系方式，如虚拟情景演绎、共享内存与远程消息机制等。客户机操作系统可根据需要选择合适的通信方法与其他客户机操作系统通信。按照计算平台的虚拟处理系统、环境感知算法及决策规划算法设置在不同处理器上， 所以虚拟处理器支持同一互联网上的客户机系统实现和太网及其他 SoC 通信; 运用虚拟以太网通信技术，能够让 Hypervisor 作以一个虚拟交换机。此种虚拟管理方式能够为智慧网联处理系统提供有效解决方案。虚拟化处理技术作为计算平台的关键性技术，其应用要点既十分重要又较为关键，在保障汽车生产过程发挥了巨大贡献。

4.3 计算平台的云存储技术

在智慧网联汽车建设中，是一种基于虚拟技术的新型储存方式，能够通过互联网信息技术，将汽车中的大部分数据信息通过虚拟处理器进行储存与信息处理，协同完成汽车驾驶过程的位置信息管理与处理功能。这种虚拟化信息储存与管理方式可以为智慧互联下的汽车驾驶模式提供多种路径选择方案，七应用优势主要体现在以下相关内容：第一，减少对硬件的要求，操作过程较为快速灵敏。第二，可以储存较大的数据吞吐量，在大辆汽车同时驾驶过程能够高效使用，并且容易访问。第三，计算平台下的虚拟化云储存技术，具有分布式计算方法，有利于计算机平台快速处理汽车驾驶任务，不仅支持智慧语音功能，韩荣和多个结构数据资源库，实现信息资源共享，并能够及时查询汽车相关数据信息。

智慧网联背景下为汽车产业健康发展提供一些动力，计算机共享平台因此建立，并未企业数据提供便利、快捷的服务。虚拟技术打破以往汽车行驶信息落后、单一的发展情况，使汽车资源可利用价值更高，加快信息传递与交流。资源共享同时为汽车产业信息化建设提供数据支撑，使其利用率更高，并能够充分展现其应用价值。

5 结束语

综上所述，新时代下，智慧网联汽车的建设逐渐产生了大量新兴特征。为了彰显其实际运用价值，应用虚拟化技术是当今时代发展的潮流。其不仅能够满足人们生活的实际需要，而且还能够有效增加汽车驾驶信息服务效率与水平。这需要处理并更新数据处理方式。以计算平台为支撑点，构建一个全新的虚拟信息系统工作模式，摒弃以往传统的处理模式。另外，从概念上来说，相关汽车企业应充分意识到，智慧网联时代下，人们比以前任何时期都要用到智慧汽車多功能的驾驶模式，同时这也是交通建设信息化发展的实际意义和价值。

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