车辆微云中面向移动性的数据复制制造技术

本申请涉及车辆微云中面向移动性的数据复制。车辆微云包括一组联网车辆，该组联网车辆可操作以向该组联网车辆提供计算服务。本公开包括在车辆微云中用于面向移动性的数据复制的实施例。在一些实施例中，一种方法包括对于由该组联网车辆存储的每个数据集，基于一个或多个基于移动性的标准来确定要生成的副本的数量。该方法包括生成副本数据的描述副本的实例。该方法包括对于副本数据的各个实例，基于一个或多个基于移动性的标准，确定该组联网车辆中包括的哪些联网车辆要用作副本数据的各个实例的存储地点。该方法包括使副本数据的各个实例被存储在存储地点中。例如，副本数据的各个实例被发送到存储地点。

Mobility oriented data replication in vehicle micro cloud

【技术实现步骤摘要】
车辆微云中面向移动性的数据复制
本说明书涉及车辆微云中面向移动性的数据复制。
技术介绍
联网车辆形成位于相似地理地点的(例如，经由车辆到一切事物，即，“V2X”)互连车辆的集群。这样的集群被称为“车辆微云”。集群中的车辆将其未使用的计算资源提供给车辆微云的其它成员。
技术实现思路
我们的专利技术受到新兴的“车辆云化(vehiclecloudification)”的概念的推动。车辆云化意味着配备有(一个或多个)车载计算机单元和无线通信功能的车辆形成被称为车辆微云的集群，并通过车辆到车辆(V2V)网络与其它微云成员协作从而以高效的方式执行计算、数据存储和数据通信任务。在本段落中通过引用并入的专利申请中描述了车辆微云。本专利申请与以下专利申请相关，这些专利申请中的每个专利申请的全部内容通过引用并入本文：于2016年11月22日提交的题为“StorageServiceforMobileNodesinaRoadwayArea”的美国专利申请No.15/358,567；于2017年10月31日提交的题为“ServiceDiscoveryandProvisioningforaMacro-VehicularCloud”的美国专利申请No.15/799,442；于2017年12月18日提交的题为“ManagedSelectionofaGeographicalLocationforaMicro-VehicularCloud”的美国专利申请No.15/845,945；以及于2017年10月31日提交的题为“IdentifyingaGeographicLocationforaStationaryMicro-VehicularCloud”的美国专利申请No.15/799,963。车辆微云的典型用例是数据存储服务，其中微云中的车辆将数据内容协作地保持在其车载数据存储设备中。车辆微云允许车辆微云中和车辆微云周围的车辆通过V2V通信从(一个或多个)微云成员请求数据内容，从而减少通过车辆到网络(例如，蜂窝)通信访问远程云服务器的需求。对于一些用例，微云成员还可以在远程云/边缘服务器进行最少干预的情况下，在现场更新高速缓存的数据内容(例如，基于来自车载传感器的测量来更新高清道路图)。车辆微云的问题在于，由于微云成员(例如，车辆)处于运动中并且离开车辆微云所在的地理地区，因此难以可靠地维持车辆微云内的数据内容，并且因此必须执行移交操作，以将它们存储的数据内容传输到仍位于由车辆微云服务的地理地区内的另一个微云成员。经验表明，这种移交操作经常失败，并且数据内容无法挽回地丢失。本文描述的实施例的示例目的是提供一种用于车辆微云可靠地维护由微云成员存储的数据内容的机制。本文描述了解决前面段落中描述的问题的副本决策系统的实施例。在一些实施例中，副本决策系统包括安装在联网车辆的车载单元或路边设备(诸如路边单元(RSU))的板载计算机中的软件。该软件被称为“副本决策系统”。副本决策系统包括代码和例程，该代码和例程在由处理器执行时可操作以使处理器执行以下步骤中的一个或多个步骤：对于当前由微云成员存储的每个数据集，基于一个或多个基于移动性的标准来确定要生成多少个副本；对于每个副本，基于一个或多个基于移动性的标准来确定使用哪个微云成员来存储副本；以及随时间推移监视基于移动性的标准，并基于随时间推移发生的基于移动性的标准的变化，动态调整(a)每个数据集的副本的数量，以及(b)每个副本的存储地点。副本决策系统考虑的基于移动性的标准的示例包括以下中的一个或多个：车辆速度：选择具有最低速度的车辆；车辆朝向：选择向微云区域的中心移动的车辆；车辆位置：选择最靠近微云区域的中心的车辆；距现有副本的距离：选择距已保持副本的车辆最短距离的车辆；以及停留时间：选择最近加入车辆微云的车辆。如本文所使用的，术语“车辆”和“联网车辆”可以互换地使用。基于车辆的分布式数据存储服务的现有方案可以分为两类：(1)基于地理广播的解决方案；以及(2)基于移交的解决方案。基于地理广播的解决方案在形成车辆微云的区域中重复地理范围的泛洪(flooding)，使得所有微云成员都可以在其数据存储装置中保持所有数据内容的拷贝。车辆遵守地理广播和区域性InfoHub属于此类。这种方案的缺点是由于数据高速缓存的过度冗余而导致数据存储资源的利用效率低下。基于移交的解决方案假定当车辆正在离开地理区域时，数据内容以单播方式被移交给另一个替代车辆。自组织持久性协议是该第二种方案的典型示例。这种方案由于仅单个或少量微云成员保持相同的数据内容而使得能够高效地利用数据存储资源。但是，如果微云成员之间的数据移交失败(例如，由于分组丢失、车辆之间的接触时间不足等)，那么数据内容会容易地从车辆微云中丢失。本文描述的副本决策系统的实施例克服了上面总结的现有解决方案的缺陷。再次参考本文描述的副本决策系统的实施例，副本的数量的动态调整与相关性感知副本分配机制相结合，使副本决策系统能够满足可靠性要求，而无需在车辆微云中保持过多数量的数据副本。因此，副本决策系统可以在丢失数据内容的风险与车辆的数据存储资源的高效利用之间实现更好的权衡。现在根据一些实施例描述副本决策系统的示例益处以及副本决策系统相对于现有解决方案的区别：(1)副本决策系统根据可能影响数据移交失败的可能性的道路和网络条件动态地调整副本的数量(例如，随着失败风险的增加，生成更多副本)；(2)副本决策系统智能地选择保持副本的一组微云成员。通过选择其流动性行为彼此之间没有强烈关联的一组车辆，副本决策系统有益地最小化同时丢失所有副本的风险。现在描述副本决策系统的实施例。一个或多个计算机的系统可以被配置为通过在系统上安装软件、固件、硬件或它们的组合来执行特定的操作或动作，该软件、固件、硬件或它们的组合在操作中使系统执行这些动作。一个或多个计算机程序可以被配置为通过包括指令来执行特定的操作或动作，该指令在由数据处理装置执行时使该装置执行这些动作。一个总体方面包括一种系统，该系统包括：车辆微云，该车辆微云包括一组联网车辆，该组联网车辆可操作以向该组联网车辆提供计算服务，其中包括在该组联网车辆中的联网车辆包括通信地耦合到存储计算机代码的非暂态存储器的处理器，该计算机代码在由处理器执行时可操作以使处理器：对于由一组联网车辆存储的每个数据集，基于一个或多个基于移动性的标准来确定要生成的副本的数量；生成副本数据的描述副本的实例；对于副本数据的各个实例，基于一个或多个基于移动性的标准，确定包括在该组联网车辆中的哪些联网车辆要用作副本数据的各个实例的存储地点；以及使副本数据的各个实例存储在存储地点中。例如，副本数据的各个实例被无线传输到分配给它们的存储地点，使得副本数据的这些各个实例由包括在这些存储地点中的非暂态存储器进行存储(例如，因为存储地点是联网车辆，因此它们包括车载车辆计算机以及包含在车载车辆计算机中的处理器和非暂态存储器)。该方面的其它实施例包括对应的计算机系统、装置和记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，它们中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n车辆微云，所述车辆微云包括一组联网车辆，所述一组联网车辆可操作以向所述一组联网车辆提供计算服务，其中，包括在所述一组联网车辆中的联网车辆包括通信地耦合到存储计算机代码的非暂态存储器的处理器，所述计算机代码在由所述处理器执行时可操作以使所述处理器：/n对于由所述一组联网车辆存储的每个数据集，基于一个或多个基于移动性的标准来确定要生成的副本的数量；/n生成副本数据的描述副本的实例；/n对于副本数据的各个实例，基于所述一个或多个基于移动性的标准，确定包括在所述一组联网车辆中的哪些联网车辆要用作副本数据的各个实例的存储地点；以及/n使副本数据的各个实例存储在所述存储地点中。/n

【技术特征摘要】
20181126 US 16/200,5781.一种系统，包括：
车辆微云，所述车辆微云包括一组联网车辆，所述一组联网车辆可操作以向所述一组联网车辆提供计算服务，其中，包括在所述一组联网车辆中的联网车辆包括通信地耦合到存储计算机代码的非暂态存储器的处理器，所述计算机代码在由所述处理器执行时可操作以使所述处理器：
对于由所述一组联网车辆存储的每个数据集，基于一个或多个基于移动性的标准来确定要生成的副本的数量；
生成副本数据的描述副本的实例；
对于副本数据的各个实例，基于所述一个或多个基于移动性的标准，确定包括在所述一组联网车辆中的哪些联网车辆要用作副本数据的各个实例的存储地点；以及
使副本数据的各个实例存储在所述存储地点中。


2.如权利要求1所述的系统，还包括附加计算机代码，所述附加计算机代码在由所述处理器执行时可操作以使所述处理器随时间推移监视所述基于移动性的标准，并且基于随时间推移发生的所述基于移动性的标准的变化来动态调整每个数据集的副本的数量。


3.如权利要求1所述的系统，还包括附加计算机代码，所述附加计算机代码在由所述处理器执行时可操作以使所述处理器随时间推移监视所述基于移动性的标准，并且基于随时间推移发生的所述基于移动性的标准的变化来动态调整所述存储地点。


4.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述基于移动性的标准包括以下中的一个或多个：车辆速度；车辆朝向；车辆位置；距现有副本的距离；以及停留时间。


5.如权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述计算服务包括以下中的一个或多个：使用车载车辆计算机系统的未使用的处理能力的处理服务；以及使用所述车载车辆计算机系统的未使用的存储容量的存储服务。


6.一种用于车辆微云的方法，所述车辆微云包括一组联网车辆，所述一组联网车辆可操作以向所述一组联网车辆...

【专利技术属性】
技术研发人员：樋口雄大，O·阿尔廷塔斯，尾口健太郎，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP