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v2x-architectural-design.md

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OpenV2X 架构设计文档

1. 设计架构图

1.1 功能模块和部署架构图

1.2 系统软件要求

  • CentOS-7 2009 / Ubuntu 20.04
  • MySQL-5.7
  • Redis-5.0
  • RabbitMQ 3.9 / emqx v4.0.0

2 软件模块关系

2.1 All in One

2.1.1 AIO 软件模块关系图

2.1.2 AIO 推荐硬件

名称 配置
CPU x64 4核心
内存 8G
磁盘 100G

2.2 生产环境:多节点,云边协同

2.2.1 多节点软件模块关系图

2.2.2 模块介绍

  • 1)中心侧:
    • 统一管理界面 Omega:用于统一整合、管理和呈现所有边缘数据的中心管理平台
    • 中心侧 Dandelion:用于管理边缘节点
  • 2) 5G MEC 边缘云 / 近边缘节点:
    • 边缘设备管理服务 Dandelion:部署都在 5G MEC 机房或近边路侧,用来管理路侧设备 RSE 的信息、状态和配置的服务
    • 边缘数据流式服务 Cerebrum:用来处理路侧信息融合、预警的数据处理模块、包含数据转换(Transsform Driver)、预处理算法(Pre-process Algorithm)、特定领域算法(Specific Algrithm)和后处理算法(Post-process Algorithm)四个插件式算法模块以及相应第三方驱动和算法库。
  • 3) 模拟器:
    • 路侧设备结构化数据模拟器 Roadside Equipment Simulator: 用来模拟路侧雷视一体机、雷达、RSU 设备的模拟器,模拟路侧信息的上报、接收、多路模拟数据输入等能力。

2.2.3 边缘节点硬件

名称 配置
CPU x64 4核心
GPU T4
内存 8G
磁盘 1T

3. 算法模块设计

3.1 Beihai 版本算法模块的详细设计

3.2 Colombia 版本算法模块的设计原则

简单、不绑定:开源只做最小功能,不绑定具体平台和框架

  1. 不和特定平台绑定,OpenV2X 应该能广泛适用于 K8S,Docker-Compose 技术栈,或非容器化部署
  2. 不和特定框架绑定,比如 Nvidia Triton,Apache Flink

可扩展:要能支持广泛扩展

  1. 适配不同的语言,C/C++,Java,Python,Golang 等
  2. 适配新增各类算法,不同接口协议,不同数据格式,不同的类型(数据预处理、感知、融合、场景算法等)
  3. 能适配各类平台和框架,简单封装即可应用;也能支持添加其他高级功能,比如认证,审计,监控,计量,计费等

3.3 Colombia 版本算法模块设计概要

Beihai 版本中,Cerebrum 中内置了数据预处理数据融合、和各类场景算法

Colombia 版本中,OpenV2X 基于“简单、可扩展”原则,对算法模块作如下设计:

  1. 算法服务可以在中心端配置,下发到边缘(特定算法服务在特定边缘启动)
  2. 在 Dandelion 中实现服务注册和服务发现 API
  3. 服务对象字段包含:协议地址、服务名称、服务类型、服务描述、服务 ID,和可选属性:协议类型、认证方式、认证密钥等
  4. 其他模块,比如 Cerebrum 需要调用外置算法时,可以先从 Dandelion 的服务发现 API 了解服务详情,然后再通过 Dandelion 或者服务自身的接口完成自身流程中的算法选择,完成配置。
  5. 当数据接入,Cerebrum 等模块会根据配置通过服务端点,将数据安装服务协议标准发送各个服务中(内嵌或外置)

3.4 模块架构图