[发明专利]使用增强型布隆过滤器进行智能数据交换的自动化车辆系统

说明书

一种用于执行V2V数据交换的方法包括：确定主机车辆是否通信连接到播种机车辆，以及在两个车辆之间发送提示以启动资源发现过程。播种机车辆向主机车辆无线发送布隆过滤器，该布隆过滤器具有映射到位数组的多个文件ID。每个文件ID都有编码到位数组的相应的文件版本号。该方法然后确定经由主机车辆存储的现有文件的本地文件ID是否是布隆过滤器的构件；如果是，则主机车辆确定编码到对应文件ID的远程文件版本号是否比本地文件ID的文件版本号更新。如果远程文件版本号更新，则播种机车辆将与对应文件ID相关联的数据文件发送给主机车辆。

引言

本公开总体上涉及用于向机动车辆提供信息的联网数据系统。更具体地，本公开的各方面涉及用于在对等(P2P)资源发现过程期间优化车辆之间的数据交换的无线通信系统和控制逻辑。

当前生产的机动车辆(诸如现代汽车)最初配备有或改装成包括各种车载电子设备，用于向车辆传送信息、从车辆传送信息以及在车辆内传送信息。例如，在汽车应用中，车载车辆设备可以交换基于来自本地设备的数据的内容，诸如联网的车辆控制器、分布式传感器或人机接口(HMI)。常驻车辆通信系统也可以与远程节点交换数据，诸如云计算数据中心、GPS导航收发器或卫星广播服务。一些设备能够通过无线保真(WiFi)系统、蜂窝网络或其他无线通信技术从分布式计算机网络(最普遍的是全球互联网)接收数据。数据也可以由中央服务器系统从一组参与车辆中收集，并对其进行分析以识别交通和道路状况，以便传播给指定区域内的其他车辆。原始设备制造商(OEM)也在向互联的“交谈”汽车发展，这些汽车使用车辆对车辆(V2V)通信相互交换信息。

随着V2V通信的不断演进，制造商正在探索对等数据交换技术来促进车辆校准信息、诊断和预测数据、车辆召回警报等的快速传播。希望访问存储在另一车辆上的信息的主机车辆可以向另一车辆发出具有访问数据的请求的提示。在认证主机车辆的凭证以访问所请求的信息之后，另一车辆可以例如经由专用短程通信(DSRC)系统将数据传送到主机车辆。然而，V2V通信系统中的连接带宽和延迟通常限制了对等体之间可能传输的数据包的大小和传递速度。在短时间内传递大数据包可能会使DSRC信道的带宽负担过重。当传递的数据与发出请求的车辆已经存储在本地存储器中的信息的重复时，会加剧这个问题。并且，两个车辆在范围内相互通信的时间可能会受到限制；如果传递了大量数据，部分数据可能不会被传递，也可能不会被全部传递。

发明内容

本文公开了自动车辆对车辆(V2V)数据交换系统和伴随控制逻辑、用于操作的方法和用于构建这种系统的方法，以及在对等(P2P)数据交换期间采用增强的布隆过滤器和散列函数用于构件识别和版本号比较的机动车辆。举例来说，提出了一种新的协议，用于在P2P资源发现过程中辅助主机车辆(第一节点)发现存储在第一手或第二手播种机车辆(第二节点)上的可用文件和文件版本的数据。节点采用增强的布隆过滤器，其具有紧凑的数据结构和散列函数映射用于构件资格测试和文件版本号比较，以帮助实现分布式资源的广泛共享。布隆过滤器是用于数据集的概率表示以支持构件资格查询(例如，测试特定元素是否是相应数据集的构件)的时间和空间高效的数据结构。布隆过滤器可以用于高速缓存共享、查询过滤和路由、批处理文件的紧凑表示以及其他合适的功能。

例如，在协作证书吊销列表(CRL)分发过程期间，安全证书管理系统(SCMS)实施了不当行为授权(MA)模块，该模块周期性地生成CRL文件来对不良车辆(例如，试图非法侵入另一车辆车载计算网络的车辆)和被破坏的车辆(例如，感染恶意软件的车辆)进行分类。标记为“第一手播种机车辆”的车辆子组从SCMS下载CRL文件，例如通过WiFi、LTE或RSU，然后通过协作V2V通信将文件分发给其他车辆。该过程有助于使没有蜂窝或WiFi连接的车辆能够接收这些CRL列表，同时通过将蜂窝数据传递限制到受限的车辆组来降低与蜂窝数据使用相关的成本。CRL文件可以包括由公钥基础设施(PKI)发布的数字证书，以建立信任链；然而，可以放弃文件加密以支持更广泛和更快的文件分发。