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一种基于车联网的安全报警系统的实现方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-11-27
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2020-05-05
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2021-10-22
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2039-11-27
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201911177788.2 申请日 2019-11-27
公开/公告号 CN110996292B 公开/公告日 2021-10-22
授权日 2021-10-22 预估到期日 2039-11-27
申请年 2019年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 H04W4/40H04W4/02G08G1/16G08B31/00G08B25/08 主分类号 H04W4/40
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 6
权利要求数量 7 非专利引证数量 0
引用专利数量 3 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN110401911A、CN106973105A、US2018176750A1 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 常熟理工学院 当前专利权人 常熟理工学院
发明人 王晓喃、蔡少豪、陆奕敏 第一发明人 王晓喃
地址 江苏省常州市常熟理工学院(东南校区) 邮编 215500
申请人数量 1 发明人数量 3
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省常州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
南京瑞弘专利商标事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
吴旭
摘要
本发明提供了一种基于车联网的安全报警系统的实现方法,所述车联网由设备和接入节点构成;设备包括行人节点和车辆节点;行人节点为包含移动电话号码的能够进行数据通讯的智能设备。车辆节点通过本发明所提供的方法能够快速获取服务数据缩短了获取服务数据的延迟和代价,该发明实现了安全报警从而有效避免了车祸的发生,因此具有广泛的应用前景。
  • 摘要附图
    一种基于车联网的安全报警系统的实现方法
  • 说明书附图:图1
    一种基于车联网的安全报警系统的实现方法
  • 说明书附图:图2
    一种基于车联网的安全报警系统的实现方法
  • 说明书附图:图3
    一种基于车联网的安全报警系统的实现方法
  • 说明书附图:图4
    一种基于车联网的安全报警系统的实现方法
  • 说明书附图:图5
    一种基于车联网的安全报警系统的实现方法
  • 说明书附图:图6
    一种基于车联网的安全报警系统的实现方法
  • 说明书附图:图7
    一种基于车联网的安全报警系统的实现方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-10-22 授权
2 2020-05-05 实质审查的生效 IPC(主分类): H04W 4/40 专利申请号: 201911177788.2 申请日: 2019.11.27
3 2020-04-10 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种基于车联网的安全报警系统的实现方法,其特征在于,所述车联网由设备和接入节点构成;设备包括行人节点和车辆节点;行人节点为包含移动电话号码的能够进行数据通讯的智能设备;
每个车辆节点配置接口W1和接口W2,接口W1用于和行人节点通信,接口W2用于和其他车辆节点或者接入节点通信;
每个接入节点配置接口W3和接口W4,接口W3用于和行人节点通信,接口W4用于和车辆节点或者接入节点通信;
一个行人节点配置一个接口W0;
接口W0、接口W1、接口W2、接口W3和接口W4均为无线接口;
接口W0、接口W1和接口W3的通信半径为R1,接口W2和接口W4的通信半径为R2;
每个接入节点具有唯一的坐标;
每个行人节点、车辆节点以及接入节点各自具有唯一的地址,该地址由坐标和硬件ID构成;行人节点的硬件ID为该行人节点的电话号码,车辆节点的硬件ID为该车辆节点的车牌号;接入节点的硬件ID为该接入节点的媒体访问控制地址,即MAC地址;
一个设备通过电子地图获取每个接入节点的坐标;
一种消息由消息类型唯一标识,如下表所示:
消息类型的值 消息名称
1 邻居消息
2 设备消息
3 本地预警消息
4 远程预警消息
一个行人节点、车辆节点和接入节点各自分别保存一个邻居表,每个邻居表项包含地址、接口和生命周期;
一个邻居消息包含消息类型、角色和地址;角色值为1表示车辆节点,角色值为0表示接入节点,角色值为2表示行人节点;
车辆节点V1定期执行下述操作:
步骤101:开始;
步骤102:车辆节点V1构建一个地址,该地址的坐标为车辆节点V1的当前坐标,硬件ID为车辆节点V1的车牌号;车辆节点V1分别从接口W1和接口W2发送一个邻居消息,该邻居消息的消息类型值为1,角色值为1,地址为构建的地址;
步骤103:如果行人节点从接口W0接收到该邻居消息,则执行步骤104,否则执行步骤
105;
步骤104:从接口W0接收到该邻居消息的行人节点查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,将接口域值更新为接口W0,将生命周期设置为最大值;否则,该行人节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,接口域值为接口W0,将生命周期设置为最大值,执行步骤108;
步骤105:接入节点从接口W4接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W2接收到该邻居消息后,查看该邻居消息的角色值,如果角色值等于0或者1,则执行步骤106,否则执行步骤
107;
步骤106:从接口W4接收到该邻居消息的接入节点或者从接口W2接收到该邻居消息的车辆节点查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从W4接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W4,否则将接口域值更新为接口W2,将生命周期设置为最大值,如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从W4接收到该邻居消息,则将接口域值为接口W4,否则将接口域值设置为接口W2,将邻居表项生命周期设置为最大值;
步骤107:接入节点从接口W3接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W1接收到该邻居消息后查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W3接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W3,否则将接口域值更新为接口W1,将邻居表项生命周期设置为最大值;如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W3接收到该邻居消息,则将接口域值设置为接口W3,否则将接口域值设置为接口W1,将邻居表项生命周期设置为最大值;
步骤108:结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于车联网的安全报警系统的实现方法,其特征在于,行人节点N1定期执行下述操作:
步骤201:开始;
步骤202:行人节点N1构建一个地址,该地址的坐标为行人节点N1的当前坐标,硬件ID为行人节点N1的电话号码,行人节点N1从接口W0发送一个邻居消息,该邻居消息的消息类型值为1,角色值为2,地址为构建的地址;
步骤203:如果行人节点从接口W0接收到该邻居消息,则执行步骤204,否则执行步骤
205;
步骤204:从接口W0接收到该邻居消息的行人节点查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,将接口域值更新为接口W0,将生命周期设置为最大值,否则,该行人节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,接口域值为接口W0,将生命周期设置为最大值;执行步骤208;
步骤205:接入节点从接口W3接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W1接收到该邻居消息后,查看该邻居消息的角色值,如果角色值等于0或者1,则执行步骤207,否则执行步骤
206;
步骤206:从W3接收到该邻居消息的接入节点或者从接口W1接收到该邻居消息的车辆节点查看邻居表;如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从W3接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W3,否则将接口域值更新为接口W1,将生命周期设置为最大值,如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从W3接收到该邻居消息,则将接口域值为接口W4,否则将接口域值设置为接口W1,将生命周期设置为最大值;
步骤207:接入节点从接口W4接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W2接收到该邻居消息后查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W4接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W4,否则将接口域值更新为接口W2,将生命周期设置为最大值;如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W4接收到该邻居消息,则将接口域值设置为接口W4,否则将接口域值设置为接口W2,将生命周期设置为最大值;
步骤208:结束。

3.根据权利要求2所述的一种基于车联网的安全报警系统的实现方法,其特征在于,接入节点AP1定期执行下述操作:
步骤301:开始;
步骤302:接入节点AP1构建一个地址,该地址的坐标为接入节点AP1的当前坐标,硬件ID为接入节点AP1的MAC地址;接入节点AP1分别从接口W3和接口W4发送一个邻居消息,该邻居消息的消息类型值为1,角色值为0,地址为构建的地址;
步骤303:如果行人节点从接口W0接收到该邻居消息,则执行步骤304,否则执行步骤
305;
步骤304:从接口W0接收到该邻居消息的行人节点查看邻居表;如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,将接口域值更新为接口W0,将生命周期设置为最大值;否则,该行人节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,接口域值为接口W0,将生命周期设置为最大值,执行步骤308;
步骤305:接入节点从接口W4接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W2接收到该邻居消息后,查看该邻居消息的角色值,如果角色值等于0或者1,则执行步骤306,否则执行步骤
307;
步骤306:从接口W4接收到该邻居消息的接入节点或者从接口W2接收到该邻居消息的车辆节点查看邻居表;如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从W4接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W4,否则将接口域值更新为接口W2,将生命周期设置为最大值,如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从W4接收到该邻居消息,则将接口域值为接口W4,否则将接口域值设置为接口W2,将生命周期设置为最大值;
步骤307:接入节点从接口W3接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W1接收到该邻居消息后查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W3接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W3,否则将接口域值更新为接口W1,将生命周期设置为最大值;如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W3接收到该邻居消息,则将接口域值设置为接口W3,否则将接口域值设置为接口W1,将生命周期设置为最大值;
步骤308:结束。

4.根据权利要求3所述的一种基于车联网的安全报警系统的实现方法,其特征在于,每个接入节点保存一个设备表,每个设备表项包含地址和生命周期;
设备消息包含消息类型、最终地址、目的地址和源地址;
在所有的接入节点中,如果设备D1距离接入节点AP1最近,设备D1定期执行下述操作:
步骤401:开始;
步骤402:设备D1构建地址A1和地址A2,如果设备D1为车辆节点,则地址A1的坐标为设备D1的当前坐标,硬件ID为设备D1的车牌号,如果设备D1不是车辆节点则地址A1的坐标为设备D1的当前坐标,硬件ID为设备D1的电话号;地址A2中,坐标为接入节点AP1的坐标,硬件ID为接入节点AP1的MAC地址;设备D1构建一个设备消息,该设备消息的消息类型值为2,源地址为地址A1,最终地址为地址A2;设备D1查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项的地址等于地址A2,则执行步骤403,否则执行步骤404;
步骤403:设备D1选择一个邻居表项,该邻居表项的地址等于地址A2,将该设备消息的目的地址设置为该邻居表项的地址,从该邻居表项的接口发送该设备消息,执行步骤405;
步骤404:设备D1选择一个邻居表项,该邻居表项地址的坐标与构建的设备消息的最终地址的坐标距离最近,将该设备消息的目的地址设置为该邻居表项的地址,从该邻居表项的接口发送该设备消息;
步骤405:如果接入节点AP1接收到设备消息,则执行步骤410,否则执行步骤406;
步骤406:接收到该设备消息的设备查看自己的硬件ID是否等于该设备消息目的地址的硬件ID,如果是,则执行步骤407,否则执行步骤410;
步骤407:接收到该设备消息的设备查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该设备消息的最终地址,则执行步骤408,否则执行步骤409;
步骤408:接收到该设备消息的设备选择一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该设备消息的最终地址,将该设备消息的目的地址设置为该邻居表项的地址,从该邻居表项的接口发送该设备消息,执行步骤405;
步骤409:接收到该设备消息的设备选择一个邻居表项,该邻居表项地址的坐标与该设备消息的最终地址的坐标距离最近,将该设备消息的目的地址设置为该邻居表项的地址,从该邻居表项的接口发送该设备消息,执行步骤405;
步骤410:接入节点AP1接收到该设备消息后查看设备表;如果存在一个设备表项,该设备表项地址的硬件ID等于该设备消息源地址的硬件ID,则将该设备表项的地址更新为该设备消息的源地址,将生命周期设置为最大值;否则,接入节点AP1创建一个设备表项,该设备表项的地址等于该设备消息的源地址,生命周期设置为最大值;
步骤411:结束。

5.根据权利要求1所述的一种基于车联网的安全报警系统的实现方法,其特征在于,从接入节点到达一个设备的路径由地址集合表示,地址集合由该路径所包含的车辆节点或者行人节点的地址构成;
如果设备D1的硬件ID为HID1,在所有的接入节点中,设备D1距离接入节点AP1最近;则接入节点AP1执行下述操作获取到达设备D1的地址集合:
步骤501:开始;
步骤502:接入节点AP1利用公式(1)获取通信半径R,设置一个地址集合参数as1,地址集合参数as1的初始值为空;接入节点AP1选择一个设备表项E1,设备表项E1地址的硬件ID等于HID1;如果接入节点AP1的坐标与设备表项E1地址的坐标之间的距离小于通信半径R,则执行步骤506,否则执行步骤503;
步骤503:接入节点AP1选择一个设备表项E2,设备表项E2地址的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于传输半径R且设备表项E2地址的坐标与设备表项E1地址的坐标之间的距离最小,将设备表项E2的地址加入到地址集合参数as1中并作为最后一个元素;
步骤504:接入节点AP1选择一个设备表项E3,设备表项E3的地址的硬件ID等于地址集合参数as1的最后一个元素;如果设备表项E3地址的坐标与设备表项E1地址的坐标之间的距离小于通信半径R,则执行步骤506,否则执行步骤505;
步骤505:接入节点AP1选择一个设备表项E4,设备表项E4地址的坐标与设备表项E3地址的坐标之间的距离小于传输半径R且设备表项E4地址的坐标与设备表项E1地址的坐标之间的距离最小,将设备表项E4的地址加入到地址集合参数as1中并作为最后一个元素;执行步骤504;
步骤506:接入节点AP1将设备表项E1的地址加入到地址集合参数as1中并作为最后一个元素;
步骤507:结束。

6.根据权利要求5所述的一种基于车联网的安全报警系统的实现方法,其特征在于,一个本地预警消息包含消息类型、目的地址和源地址;设备D1定期执行下述操作:
步骤601:开始;
步骤602:设备D1查看邻居表,针对每个邻居表项,设备D1执行下述操作:设备D1查看自己当前坐标与该邻居表项地址的坐标之间的距离是否大于阈值TH1,如果是,设备D1则不执行任何操作,否则,设备D1构建一个地址,如果设备D1为车辆节点,则该地址的坐标为设备D1的当前坐标,硬件ID为设备D1的车牌号,如果设备D1为行人节点,则该地址的坐标为设备D1的当前坐标,硬件ID为设备D1的电话号码;设备D1通过该邻居表项的接口发送一个本地预警消息,该本地预警消息中,消息类型值为3,目的地址为该邻居表项的地址,源地址为创建的地址;
步骤603:如果接入节点接收到该本地预警消息,则执行步骤606,否则执行步骤604;
步骤604:设备接收到该本地预警消息后,判断自己的地址是否等于该本地预警消息的目的地址,如果是,则执行步骤605,否则执行步骤606;
步骤605:接收到该本地预警消息的设备保存该本地预警消息中的源地址;
步骤606:结束。

7.根据权利要求6所述的一种基于车联网的安全报警系统的实现方法,其特征在于,一个远程预警消息包含消息类型、地址集合和负载;接入节点AP1定期执行下述操作:
步骤701:开始;
步骤702:接入节点AP1查看设备表,设置一个预警标识参数p1,预警标识参数p1的初始值为0;针对每个设备表项T1,接入节点AP1执行下述操作:接入节点AP1选择所有符合条件1的设备表项:如果符合条件1的设备表项的个数为0,则不执行任何操作,否则,接入节点AP1将预警标识参数p1设置为1,并执行步骤501‑507计算地址集合参数as1,地址集合参数as1表示接入节点AP1到达目标设备的路径,目标设备的硬件ID等于设备表项T1的地址的硬件ID;接入节点AP1构建一个远程预警消息,该远程预警消息的消息类型值为4,地址集合为参数as1,负载为符合条件1的设备表项;接入节点AP1选中一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该远程预警消息地址集合中的第一个元素,从该邻居表项的接口转发该远程预警消息;
条件1:该设备表项不等于设备表项T1,且设备表项T1的地址的坐标与该设备表项地址的坐标之间的距离小于阈值TH1;
步骤703:如果预警标识参数p1为0,则执行步骤708,否则执行步骤704;
步骤704:设备接收到该远程预警消息后,判断自己的地址是否等于该远程预警消息地址集合中的第一个元素,如果是,则执行步骤705,否则执行步骤708;
步骤705:接收到该远程预警消息的设备从该远程预警消息地址集合中删除第一个元素,如果该远程预警消息地址集合为空,则执行步骤707,否则执行步骤706;
步骤706:接收到该远程预警消息的设备选中一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该远程预警消息地址集合中的第一个元素,从该邻居表项的接口转发该远程预警消息,执行步骤704;
步骤707:接收到该远程预警消息的设备保存该远程预警消息负载中的设备表项;
步骤708:结束。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及一种实现方法,尤其涉及的是一种基于车联网的安全报警系统的实现方法。

背景技术

[0002] 车联网是建立在车辆之上且能提供本地服务的一种服务模式。近年来,很多研究工作致力于车联网,以便使车辆驾驶人能够快速获取网络服务。随着网络技术的发展,车联网会成为未来提供服务的一种模式。
[0003] 目前,车联网的实现模式是通过广播来实现,因此延迟和代价都比较大,降低了网络服务性能。因此,如何降低车载网提供服务的延迟和代价成为近年来研究的热点问题。

发明内容

[0004] 发明目的:本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供了一种基于车联网的安全报警系统的实现方法。本发明通过单播取代广播的方式来实现车载云,从而降低车载网提供服务的延迟和代价,从而有效提高网络服务性能。
[0005] 技术方案:本发明公开了一种基于车联网的安全报警系统的实现方法,所述车联网由设备和接入节点构成;设备包括行人节点和车辆节点;行人节点为包含移动电话号码的能够进行数据通讯的智能设备;例如在路边行走且携带智能设备的人,智能设备包括手机等;
[0006] 每个车辆节点配置接口W1和接口W2,接口W1用于和行人节点通信,接口W2用于和其他车辆节点或者接入节点通信;
[0007] 每个接入节点配置接口W3和接口W4,接口W3用于和行人节点通信,接口W4用于和车辆节点通信;
[0008] 一个行人节点配置一个接口W0;
[0009] 接口W0、接口W1、接口W2、接口W3和接口W4均为无线接口;
[0010] 接口W0、接口W1和接口W3的通信半径为R1,例如50m‑100m;接口W2和接口W4的通信半径为R2,例如250m‑300m;
[0011] 每个接入节点具有唯一的坐标;
[0012] 每个行人节点、车辆节点以及接入节点各自具有唯一的地址,该地址由坐标和硬件ID构成;行人节点的硬件ID为该行人节点的电话号码,车辆节点的硬件ID为该车辆节点的车牌号;接入节点的硬件ID为该接入节点的媒体访问控制地址,即MAC地址;
[0013] 一个设备通过电子地图获取每个接入节点的坐标;
[0014] 一种消息由消息类型唯一标识,如下表所示:
[0015]
[0016]
[0017] 一个行人节点、车辆节点和接入节点各自分别保存一个邻居表,每个邻居表项包含地址、接口和生命周期;
[0018] 一个邻居消息包含消息类型、角色和地址;角色值为1表示车辆节点,角色值为0表示接入节点,角色值为2表示行人节点;
[0019] 车辆节点V1定期执行下述操作:
[0020] 步骤101:开始;
[0021] 步骤102:车辆节点V1构建一个地址,该地址的坐标为车辆节点V1的当前坐标,硬件ID为车辆节点V1的车牌号;车辆节点V1分别从接口W1和接口W2发送一个邻居消息,该邻居消息的消息类型值为1,角色值为1,地址为构建的地址;
[0022] 步骤103:如果行人节点从接口W0接收到该邻居消息,则执行步骤104,否则执行步骤105;
[0023] 步骤104:从接口W0接收到该邻居消息的行人节点查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,将接口域值更新为接口W0,将生命周期设置为最大值;否则,该行人节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,接口域值为接口W0,将生命周期设置为最大值,执行步骤108;
[0024] 步骤105:接入节点从接口W4接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W2接收到该邻居消息后,查看该邻居消息的角色值,如果角色值等于0或者1,则执行步骤106,否则执行步骤107;
[0025] 步骤106:从接口W4接收到该邻居消息的接入节点或者从接口W2接收到该邻居消息的车辆节点查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从W4接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W4,否则将接口域值更新为接口W2,将生命周期设置为最大值,如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从W4接收到该邻居消息,则将接口域值为接口W4,否则将接口域值设置为接口W2,将邻居表项生命周期设置为最大值;
[0026] 步骤107:接入节点从接口W3接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W1接收到该邻居消息后查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W3接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W3,否则将接口域值更新为接口W1,将邻居表项生命周期设置为最大值;如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W3接收到该邻居消息,则将接口域值设置为接口W3,否则将接口域值设置为接口W1,将邻居表项生命周期设置为最大值;
[0027] 步骤108:结束。
[0028] 车辆节点通过上述过程建立邻居表,这样,通过邻居表的地址可以获取该车辆节点的实时坐标以及车牌号,从而判断相邻行人节点或者相邻车辆节点之间是否存在距离较小的情况,从而有效避免车祸的发生。
[0029] 本发明所述方法中,行人节点N1定期执行下述操作:
[0030] 步骤201:开始;
[0031] 步骤202:行人节点N1构建一个地址,该地址的坐标为行人节点N1的当前坐标,硬件ID为行人节点N1的电话号码,行人节点N1从接口W0发送一个邻居消息,该邻居消息的消息类型值为1,角色值为2,地址为构建的地址;
[0032] 步骤203:如果行人节点从接口W0接收到该邻居消息,则执行步骤204,否则执行步骤205;
[0033] 步骤204:从接口W0接收到该邻居消息的行人节点查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,将接口域值更新为接口W0,将生命周期设置为最大值,否则,该行人节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,接口域值为接口W0,将生命周期设置为最大值;执行步骤208;
[0034] 步骤205:接入节点从接口W3接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W1接收到该邻居消息后,查看该邻居消息的角色值,如果角色值等于0或者1,则执行步骤207,否则执行步骤206;
[0035] 步骤206:从W3接收到该邻居消息的接入节点或者从接口W1接收到该邻居消息的车辆节点查看邻居表;如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从W3接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W3,否则将接口域值更新为接口W1,将生命周期设置为最大值,如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从W3接收到该邻居消息,则将接口域值为接口W4,否则将接口域值设置为接口W1,将生命周期设置为最大值;
[0036] 步骤207:接入节点从接口W4接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W2接收到该邻居消息后查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W4接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W4,否则将接口域值更新为接口W2,将生命周期设置为最大值;如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W4接收到该邻居消息,则将接口域值设置为接口W4,否则将接口域值设置为接口W2,将生命周期设置为最大值;
[0037] 步骤208:结束。
[0038] 行人节点通过上述过程建立邻居表,这样,通过邻居表的地址可以获取该行人节点的实时坐标以及电话号,从而判断该行人节点是否存在与相邻车辆节点或者行人节点距离较小的情况,从而有效避免车祸的发生。
[0039] 本发明所述方法中,接入节点AP1定期执行下述操作:
[0040] 步骤301:开始;
[0041] 步骤302:接入节点AP1构建一个地址,该地址的坐标为接入节点AP1的当前坐标,硬件ID为接入节点AP1的MAC地址;接入节点AP1分别从接口W3和接口W4发送一个邻居消息,该邻居消息的消息类型值为1,角色值为0,地址为构建的地址;
[0042] 步骤303:如果行人节点从接口W0接收到该邻居消息,则执行步骤304,否则执行步骤305;
[0043] 步骤304:从接口W0接收到该邻居消息的行人节点查看邻居表;如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,将接口域值更新为接口W0,将生命周期设置为最大值;否则,该行人节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,接口域值为接口W0,将生命周期设置为最大值,执行步骤308;
[0044] 步骤305:接入节点从接口W4接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W2接收到该邻居消息后,查看该邻居消息的角色值,如果角色值等于0或者1,则执行步骤306,否则执行步骤307;
[0045] 步骤306:从接口W4接收到该邻居消息的接入节点或者从接口W2接收到该邻居消息的车辆节点查看邻居表;如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从W4接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W4,否则将接口域值更新为接口W2,将生命周期设置为最大值,如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从W4接收到该邻居消息,则将接口域值为接口W4,否则将接口域值设置为接口W2,将生命周期设置为最大值;
[0046] 步骤307:接入节点从接口W3接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W1接收到该邻居消息后查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W3接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W3,否则将接口域值更新为接口W1,将生命周期设置为最大值;如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W3接收到该邻居消息,则将接口域值设置为接口W3,否则将接口域值设置为接口W1,将生命周期设置为最大值;
[0047] 步骤308:结束。
[0048] 接入节点通过上述过程建立邻居表,这样,接入节点通过邻居表中的地址可以获取邻居车辆节点或者行人节点的实时坐标,从而判断相邻行人节点或者相邻车辆节点之间是否存在距离较小的情况,从而有效避免车祸的发生。
[0049] 本发明所述方法中,每个接入节点保存一个设备表,每个设备表项包含地址和生命周期;
[0050] 设备消息包含消息类型、最终地址、目的地址和源地址;
[0051] 在所有的接入节点中,如果设备D1距离接入节点AP1最近,设备D1定期执行下述操作:
[0052] 步骤401:开始;
[0053] 步骤402:设备D1构建地址A1和地址A2,如果设备D1为车辆节点,则地址A1的坐标为设备D1的当前坐标,硬件ID为设备D1的车牌号,如果设备D1不是车辆节点则地址A1的坐标为设备D1的当前坐标,硬件ID为设备D1的电话号;地址A2中,坐标为接入节点AP1的坐标,硬件ID为接入节点AP1的MAC地址;设备D1构建一个设备消息,该设备消息的消息类型值为2,源地址为地址A1,最终地址为地址A2;设备D1查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项的地址等于地址A2,则执行步骤403,否则执行步骤404;
[0054] 步骤403:设备D1选择一个邻居表项,该邻居表项的地址等于地址A2,将该设备消息的目的地址设置为该邻居表项的地址,从该邻居表项的接口发送该设备消息,执行步骤405;
[0055] 步骤404:设备D1选择一个邻居表项,该邻居表项地址的坐标与构建的设备消息的最终地址的坐标距离最近,将该设备消息的目的地址设置为该邻居表项的地址,从该邻居表项的接口发送该设备消息;
[0056] 步骤405:如果接入节点AP1接收到设备消息,则执行步骤410,否则执行步骤406;
[0057] 步骤406:接收到该设备消息的设备查看自己的硬件ID是否等于该设备消息目的地址的硬件ID,如果是,则执行步骤407,否则执行步骤410;
[0058] 步骤407:接收到该设备消息的设备查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该设备消息的最终地址,则执行步骤408,否则执行步骤409;
[0059] 步骤408:接收到该设备消息的设备选择一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该设备消息的最终地址,将该设备消息的目的地址设置为该邻居表项的地址,从该邻居表项的接口发送该设备消息,执行步骤405;
[0060] 步骤409:接收到该设备消息的设备选择一个邻居表项,该邻居表项地址的坐标与该设备消息的最终地址的坐标距离最近,将该设备消息的目的地址设置为该邻居表项的地址,从该邻居表项的接口发送该设备消息,执行步骤405;
[0061] 步骤410:接入节点AP1接收到该设备消息后查看设备表;如果存在一个设备表项,该设备表项地址的硬件ID等于该设备消息源地址的硬件ID,则将该设备表项的地址更新为该设备消息的源地址,将生命周期设置为最大值;否则,接入节点AP1创建一个设备表项,该设备表项的地址等于该设备消息的源地址,生命周期设置为最大值;
[0062] 步骤411:结束。
[0063] 接入节点通过上述过程建立设备表,这样,接入节点通过设备表中的地址可以获取车辆节点或者行人节点的实时坐标,从而建立到达目的车辆节点或者行人节点的最优路由路径从而快速发送警报消息以有效避免车祸的发生。
[0064] 本发明所述方法中,从接入节点到达一个设备的路径由地址集合表示,地址集合由该路径所包含的车辆节点或者行人节点的地址构成;
[0065] 如果设备D1的硬件ID为HID1,在所有的接入节点中,设备D1距离接入节点AP1最近;则接入节点AP1执行下述操作获取到达设备D1的地址集合:
[0066] 步骤501:开始;
[0067] 步骤502:接入节点AP1利用公式(1)获取通信半径R,设置一个地址集合参数as1,地址集合参数as1的初始值为空;接入节点AP1选择一个设备表项E1,设备表项E1地址的硬件ID等于HID1;如果接入节点AP1的坐标与设备表项E1地址的坐标之间的距离小于通信半径R,则执行步骤506,否则执行步骤503;
[0068]
[0069] 步骤503:接入节点AP1选择一个设备表项E2,设备表项E2地址的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于传输半径R且设备表项E2地址的坐标与设备表项E1地址的坐标之间的距离最小,将设备表项E2的地址加入到地址集合参数as1中并作为最后一个元素;
[0070] 步骤504:接入节点AP1选择一个设备表项E3,设备表项E3的地址的硬件ID等于地址集合参数as1的最后一个元素;如果设备表项E3地址的坐标与设备表项E1地址的坐标之间的距离小于通信半径R,则执行步骤506,否则执行步骤505;
[0071] 步骤505:接入节点AP1选择一个设备表项E4,设备表项E4地址的坐标与设备表项E3地址的坐标之间的距离小于传输半径R且设备表项E4地址的坐标与设备表项E1地址的坐标之间的距离最小,将设备表项E4的地址加入到地址集合参数as1中并作为最后一个元素;执行步骤504;
[0072] 步骤506:接入节点AP1将设备表项E1的地址加入到地址集合参数as1中并作为最后一个元素;
[0073] 步骤507:结束。
[0074] 接入节点通过上述过程建立到达目的设备的最优路由路径,上述过程通过设备表中的地址获取设备的实时坐标,从而建立到达目的设备的最优路由路径从而快速发送警报消息以有效避免车祸的发生。
[0075] 本发明所述方法中,一个本地预警消息包含消息类型、目的地址和源地址;设备D1定期执行下述操作:
[0076] 步骤601:开始;
[0077] 步骤602:设备D1查看邻居表,针对每个邻居表项,设备D1执行下述操作:设备D1查看自己当前坐标与该邻居表项地址的坐标之间的距离是否大于阈值TH1,例如5‑10米,如果是,设备D1则不执行任何操作,否则,设备D1构建一个地址,如果设备D1为车辆节点,则该地址的坐标为设备D1的当前坐标,硬件ID为设备D1的车牌号,如果设备D1为行人节点,则该地址的坐标为设备D1的当前坐标,硬件ID为设备D1的电话号码;设备D1通过该邻居表项的接口发送一个本地预警消息,该本地预警消息中,消息类型值为3,目的地址为该邻居表项的地址,源地址为创建的地址;
[0078] 步骤603:如果接入节点接收到该本地预警消息,则执行步骤606,否则执行步骤604;
[0079] 步骤604:设备接收到该本地预警消息后,判断自己的地址是否等于该本地预警消息的目的地址,如果是,则执行步骤605,否则执行步骤606;
[0080] 步骤605:接收到该本地预警消息的设备保存该本地预警消息中的源地址;
[0081] 步骤606:结束。
[0082] 设备通过上述过程实现本地安全报警,设备通过邻居表中的地址获取邻居车辆节点或者行人节点的实时坐标,从而判断与相邻行人节点或者相邻车辆节点之间的距离是否小于临界值,如果小于,则向相邻行人节点或者相邻车辆节点发送本地预警消息从而有效避免车祸的发生。
[0083] 本发明所述方法中,一个远程预警消息包含消息类型、地址集合和负载;接入节点AP1定期执行下述操作:
[0084] 步骤701:开始;
[0085] 步骤702:接入节点AP1查看设备表,设置一个预警标识参数p1,预警标识参数p1的初始值为0;针对每个设备表项T1,接入节点AP1执行下述操作:接入节点AP1选择所有符合条件1的设备表项:如果符合条件1的设备表项的个数为0,则不执行任何操作,否则,接入节点AP1将预警标识参数p1设置为1,并执行步骤501‑507计算地址集合参数as1,地址集合参数as1表示接入节点AP1到达目标设备的路径,目标设备的硬件ID等于设备表项T1的地址的硬件ID;接入节点AP1构建一个远程预警消息,该远程预警消息的消息类型值为4,地址集合为参数as1,负载为符合条件1的设备表项;接入节点AP1选中一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该远程预警消息地址集合中的第一个元素,从该邻居表项的接口转发该远程预警消息;
[0086] 条件1:该设备表项不等于设备表项T1,且设备表项T1的地址的坐标与该设备表项地址的坐标之间的距离小于阈值TH1;
[0087] 步骤703:如果预警标识参数p1为0,则执行步骤708,否则执行步骤704;
[0088] 步骤704:设备接收到该远程预警消息后,判断自己的地址是否等于该远程预警消息地址集合中的第一个元素,如果是,则执行步骤705,否则执行步骤708;
[0089] 步骤705:接收到该远程预警消息的设备从该远程预警消息地址集合中删除第一个元素,如果该远程预警消息地址集合为空,则执行步骤707,否则执行步骤706;
[0090] 步骤706:接收到该远程预警消息的设备选中一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该远程预警消息地址集合中的第一个元素,从该邻居表项的接口转发该远程预警消息,执行步骤704;
[0091] 步骤707:接收到该远程预警消息的设备保存该远程预警消息负载中的设备表项;
[0092] 步骤708:结束。
[0093] 接入节点通过上述过程实现远程安全报警,接入节点通过设备表中的地址获取车辆节点或者行人节点的实时坐标,从而判断与相邻行人节点或者相邻车辆节点之间的距离是否小于临界值,如果小于,则向该行人节点或者车辆节点发送远程预警消息从而有效避免车祸的发生。
[0094] 有益效果:本发明提供了一种基于车联网的安全报警系统的实现方法,车辆节点通过本发明所提供的方法能够快速获取服务数据缩短了获取服务数据的延迟和代价,该发明实现了安全报警从而有效避免了车祸的发生,因此具有广泛的应用前景。

附图说明

[0095] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0096] 图1为本发明所述的获车辆节点建立邻居表流程示意图。
[0097] 图2为本发明所述的行人节点建立邻居表流程示意图。
[0098] 图3为本发明所述的接入节点建立邻居表流程示意图。
[0099] 图4为本发明所述的建立设备表流程示意图。
[0100] 图5为本发明所述的建立路径流程示意图。
[0101] 图6为本发明所述的本地预警流程示意图。
[0102] 图7为本发明所述的远程预警流程示意图。具体实施方式:
[0103] 本发明提供了一种基于车联网的安全报警系统的实现方法,车辆节点通过本发明所提供的方法能够快速获取服务数据缩短了获取服务数据的延迟和代价,该发明实现了安全报警从而有效避免了车祸的发生,因此具有广泛的应用前景。
[0104] 图1为本发明所述的获车辆节点建立邻居表流程示意图。所述车联网由设备和接入节点构成;设备包括行人节点和车辆节点;行人节点为包含移动电话号码的能够进行数据通讯的智能设备;例如在路边行走且携带智能设备的人,智能设备包括手机等;
[0105] 每个车辆节点配置接口W1和接口W2,接口W1用于和行人节点通信,接口W2用于和其他车辆节点或者接入节点通信;
[0106] 每个接入节点配置接口W3和接口W4,接口W3用于和行人节点通信,接口W4用于和车辆节点通信;
[0107] 一个行人节点配置一个接口W0;
[0108] 接口W0、接口W1、接口W2、接口W3和接口W4均为无线接口;
[0109] 接口W0、接口W1和接口W3的通信半径为R1,例如50m‑100m;接口W2和接口W4的通信半径为R2,例如250m‑300m;
[0110] 每个接入节点具有唯一的坐标;
[0111] 每个行人节点、车辆节点以及接入节点各自具有唯一的地址,该地址由坐标和硬件ID构成;行人节点的硬件ID为该行人节点的电话号码,车辆节点的硬件ID为该车辆节点的车牌号;接入节点的硬件ID为该接入节点的媒体访问控制地址,即MAC地址;
[0112] 一个设备通过电子地图获取每个接入节点的坐标;
[0113] 一种消息由消息类型唯一标识,如下表所示:
[0114] 消息类型的值 消息名称1 邻居消息
2 设备消息
3 本地预警消息
4 远程预警消息
[0115] 一个行人节点、车辆节点和接入节点各自分别保存一个邻居表,每个邻居表项包含地址、接口和生命周期;
[0116] 一个邻居消息包含消息类型、角色和地址;角色值为1表示车辆节点,角色值为0表示接入节点,角色值为2表示行人节点;
[0117] 车辆节点V1定期执行下述操作:
[0118] 步骤101:开始;
[0119] 步骤102:车辆节点V1构建一个地址,该地址的坐标为车辆节点V1的当前坐标,硬件ID为车辆节点V1的车牌号;车辆节点V1分别从接口W1和接口W2发送一个邻居消息,该邻居消息的消息类型值为1,角色值为1,地址为构建的地址;
[0120] 步骤103:如果行人节点从接口W0接收到该邻居消息,则执行步骤104,否则执行步骤105;
[0121] 步骤104:从接口W0接收到该邻居消息的行人节点查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,将接口域值更新为接口W0,将生命周期设置为最大值;否则,该行人节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,接口域值为接口W0,将生命周期设置为最大值,执行步骤108;
[0122] 步骤105:接入节点从接口W4接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W2接收到该邻居消息后,查看该邻居消息的角色值,如果角色值等于0或者1,则执行步骤106,否则执行步骤107;
[0123] 步骤106:从接口W4接收到该邻居消息的接入节点或者从接口W2接收到该邻居消息的车辆节点查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从W4接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W4,否则将接口域值更新为接口W2,将生命周期设置为最大值,如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从W4接收到该邻居消息,则将接口域值为接口W4,否则将接口域值设置为接口W2,将邻居表项生命周期设置为最大值;
[0124] 步骤107:接入节点从接口W3接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W1接收到该邻居消息后查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W3接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W3,否则将接口域值更新为接口W1,将邻居表项生命周期设置为最大值;如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W3接收到该邻居消息,则将接口域值设置为接口W3,否则将接口域值设置为接口W1,将邻居表项生命周期设置为最大值;
[0125] 步骤108:结束。
[0126] 车辆节点通过上述过程建立邻居表,这样,通过邻居表的地址可以获取该车辆节点的实时坐标以及车牌号,从而判断相邻行人节点或者相邻车辆节点之间是否存在距离较小的情况,从而有效避免车祸的发生。
[0127] 图2为本发明所述的行人节点建立邻居表流程示意图。行人节点N1定期执行下述操作:
[0128] 步骤201:开始;
[0129] 步骤202:行人节点N1构建一个地址,该地址的坐标为行人节点N1的当前坐标,硬件ID为行人节点N1的电话号码,行人节点N1从接口W0发送一个邻居消息,该邻居消息的消息类型值为1,角色值为2,地址为构建的地址;
[0130] 步骤203:如果行人节点从接口W0接收到该邻居消息,则执行步骤204,否则执行步骤205;
[0131] 步骤204:从接口W0接收到该邻居消息的行人节点查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,将接口域值更新为接口W0,将生命周期设置为最大值,否则,该行人节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,接口域值为接口W0,将生命周期设置为最大值;执行步骤208;
[0132] 步骤205:接入节点从接口W3接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W1接收到该邻居消息后,查看该邻居消息的角色值,如果角色值等于0或者1,则执行步骤207,否则执行步骤206;
[0133] 步骤206:从W3接收到该邻居消息的接入节点或者从接口W1接收到该邻居消息的车辆节点查看邻居表;如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从W3接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W3,否则将接口域值更新为接口W1,将生命周期设置为最大值,如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从W3接收到该邻居消息,则将接口域值为接口W4,否则将接口域值设置为接口W1,将生命周期设置为最大值;
[0134] 步骤207:接入节点从接口W4接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W2接收到该邻居消息后查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W4接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W4,否则将接口域值更新为接口W2,将生命周期设置为最大值;如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W4接收到该邻居消息,则将接口域值设置为接口W4,否则将接口域值设置为接口W2,将生命周期设置为最大值;
[0135] 步骤208:结束。
[0136] 行人节点通过上述过程建立邻居表,这样,通过邻居表的地址可以获取该行人节点的实时坐标以及电话号,从而判断该行人节点是否存在与相邻车辆节点或者行人节点距离较小的情况,从而有效避免车祸的发生。
[0137] 图3为本发明所述的接入节点建立邻居表流程示意图。接入节点AP1定期执行下述操作:
[0138] 步骤301:开始;
[0139] 步骤302:接入节点AP1构建一个地址,该地址的坐标为接入节点AP1的当前坐标,硬件ID为接入节点AP1的MAC地址;接入节点AP1分别从接口W3和接口W4发送一个邻居消息,该邻居消息的消息类型值为1,角色值为0,地址为构建的地址;
[0140] 步骤303:如果行人节点从接口W0接收到该邻居消息,则执行步骤304,否则执行步骤305;
[0141] 步骤304:从接口W0接收到该邻居消息的行人节点查看邻居表;如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,将接口域值更新为接口W0,将生命周期设置为最大值;否则,该行人节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,接口域值为接口W0,将生命周期设置为最大值,执行步骤308;
[0142] 步骤305:接入节点从接口W4接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W2接收到该邻居消息后,查看该邻居消息的角色值,如果角色值等于0或者1,则执行步骤306,否则执行步骤307;
[0143] 步骤306:从接口W4接收到该邻居消息的接入节点或者从接口W2接收到该邻居消息的车辆节点查看邻居表;如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从W4接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W4,否则将接口域值更新为接口W2,将生命周期设置为最大值,如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从W4接收到该邻居消息,则将接口域值为接口W4,否则将接口域值设置为接口W2,将生命周期设置为最大值;
[0144] 步骤307:接入节点从接口W3接收到该邻居消息或者车辆节点从接口W1接收到该邻居消息后查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项地址的硬件ID等于该邻居消息地址的硬件ID,则将该邻居表项的地址更新为该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W3接收到该邻居消息,则将接口域值更新为接口W3,否则将接口域值更新为接口W1,将生命周期设置为最大值;如果不存在上述邻居表项,该接入节点或者车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该邻居消息的地址,如果是接入节点从接口W3接收到该邻居消息,则将接口域值设置为接口W3,否则将接口域值设置为接口W1,将生命周期设置为最大值;
[0145] 步骤308:结束。
[0146] 接入节点通过上述过程建立邻居表,这样,接入节点通过邻居表中的地址可以获取邻居车辆节点或者行人节点的实时坐标,从而判断相邻行人节点或者相邻车辆节点之间是否存在距离较小的情况,从而有效避免车祸的发生。
[0147] 图4为本发明所述的建立设备表流程示意图。每个接入节点保存一个设备表,每个设备表项包含地址和生命周期;
[0148] 设备消息包含消息类型、最终地址、目的地址和源地址;
[0149] 在所有的接入节点中,如果设备D1距离接入节点AP1最近,设备D1定期执行下述操作:
[0150] 步骤401:开始;
[0151] 步骤402:设备D1构建地址A1和地址A2,如果设备D1为车辆节点,则地址A1的坐标为设备D1的当前坐标,硬件ID为设备D1的车牌号,如果设备D1不是车辆节点则地址A1的坐标为设备D1的当前坐标,硬件ID为设备D1的电话号;地址A2中,坐标为接入节点AP1的坐标,硬件ID为接入节点AP1的MAC地址;设备D1构建一个设备消息,该设备消息的消息类型值为2,源地址为地址A1,最终地址为地址A2;设备D1查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项的地址等于地址A2,则执行步骤403,否则执行步骤404;
[0152] 步骤403:设备D1选择一个邻居表项,该邻居表项的地址等于地址A2,将该设备消息的目的地址设置为该邻居表项的地址,从该邻居表项的接口发送该设备消息,执行步骤405;
[0153] 步骤404:设备D1选择一个邻居表项,该邻居表项地址的坐标与构建的设备消息的最终地址的坐标距离最近,将该设备消息的目的地址设置为该邻居表项的地址,从该邻居表项的接口发送该设备消息;
[0154] 步骤405:如果接入节点AP1接收到设备消息,则执行步骤410,否则执行步骤406;
[0155] 步骤406:接收到该设备消息的设备查看自己的硬件ID是否等于该设备消息目的地址的硬件ID,如果是,则执行步骤407,否则执行步骤410;
[0156] 步骤407:接收到该设备消息的设备查看邻居表,如果存在一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该设备消息的最终地址,则执行步骤408,否则执行步骤409;
[0157] 步骤408:接收到该设备消息的设备选择一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该设备消息的最终地址,将该设备消息的目的地址设置为该邻居表项的地址,从该邻居表项的接口发送该设备消息,执行步骤405;
[0158] 步骤409:接收到该设备消息的设备选择一个邻居表项,该邻居表项地址的坐标与该设备消息的最终地址的坐标距离最近,将该设备消息的目的地址设置为该邻居表项的地址,从该邻居表项的接口发送该设备消息,执行步骤405;
[0159] 步骤410:接入节点AP1接收到该设备消息后查看设备表;如果存在一个设备表项,该设备表项地址的硬件ID等于该设备消息源地址的硬件ID,则将该设备表项的地址更新为该设备消息的源地址,将生命周期设置为最大值;否则,接入节点AP1创建一个设备表项,该设备表项的地址等于该设备消息的源地址,生命周期设置为最大值;
[0160] 步骤411:结束。
[0161] 接入节点通过上述过程建立设备表,这样,接入节点通过设备表中的地址可以获取车辆节点或者行人节点的实时坐标,从而建立到达目的车辆节点或者行人节点的最优路由路径从而快速发送警报消息以有效避免车祸的发生。
[0162] 图5为本发明所述的建立路径流程示意图。从接入节点到达一个设备的路径由地址集合表示,地址集合由该路径所包含的车辆节点或者行人节点的地址构成;
[0163] 如果设备D1的硬件ID为HID1,在所有的接入节点中,设备D1距离接入节点AP1最近;则接入节点AP1执行下述操作获取到达设备D1的地址集合:
[0164] 步骤501:开始;
[0165] 步骤502:接入节点AP1利用公式(1)获取通信半径R,设置一个地址集合参数as1,地址集合参数as1的初始值为空;接入节点AP1选择一个设备表项E1,设备表项E1地址的硬件ID等于HID1;如果接入节点AP1的坐标与设备表项E1地址的坐标之间的距离小于通信半径R,则执行步骤506,否则执行步骤503;
[0166]
[0167] 步骤503:接入节点AP1选择一个设备表项E2,设备表项E2地址的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于传输半径R且设备表项E2地址的坐标与设备表项E1地址的坐标之间的距离最小,将设备表项E2的地址加入到地址集合参数as1中并作为最后一个元素;
[0168] 步骤504:接入节点AP1选择一个设备表项E3,设备表项E3的地址的硬件ID等于地址集合参数as1的最后一个元素;如果设备表项E3地址的坐标与设备表项E1地址的坐标之间的距离小于通信半径R,则执行步骤506,否则执行步骤505;
[0169] 步骤505:接入节点AP1选择一个设备表项E4,设备表项E4地址的坐标与设备表项E3地址的坐标之间的距离小于传输半径R且设备表项E4地址的坐标与设备表项E1地址的坐标之间的距离最小,将设备表项E4的地址加入到地址集合参数as1中并作为最后一个元素;执行步骤504;
[0170] 步骤506:接入节点AP1将设备表项E1的地址加入到地址集合参数as1中并作为最后一个元素;
[0171] 步骤507:结束。
[0172] 接入节点通过上述过程建立到达目的设备的最优路由路径,上述过程通过设备表中的地址获取设备的实时坐标,从而建立到达目的设备的最优路由路径从而快速发送警报消息以有效避免车祸的发生。
[0173] 图6为本发明所述的本地预警流程示意图。一个本地预警消息包含消息类型、目的地址和源地址;设备D1定期执行下述操作:
[0174] 步骤601:开始;
[0175] 步骤602:设备D1查看邻居表,针对每个邻居表项,设备D1执行下述操作:设备D1查看自己当前坐标与该邻居表项地址的坐标之间的距离是否大于阈值TH1,例如5‑10米,如果是,设备D1则不执行任何操作,否则,设备D1构建一个地址,如果设备D1为车辆节点,则该地址的坐标为设备D1的当前坐标,硬件ID为设备D1的车牌号,如果设备D1为行人节点,则该地址的坐标为设备D1的当前坐标,硬件ID为设备D1的电话号码;设备D1通过该邻居表项的接口发送一个本地预警消息,该本地预警消息中,消息类型值为3,目的地址为该邻居表项的地址,源地址为创建的地址;
[0176] 步骤603:如果接入节点接收到该本地预警消息,则执行步骤606,否则执行步骤604;
[0177] 步骤604:设备接收到该本地预警消息后,判断自己的地址是否等于该本地预警消息的目的地址,如果是,则执行步骤605,否则执行步骤606;
[0178] 步骤605:接收到该本地预警消息的设备保存该本地预警消息中的源地址;
[0179] 步骤606:结束。
[0180] 设备通过上述过程实现本地安全报警,设备通过邻居表中的地址获取邻居车辆节点或者行人节点的实时坐标,从而判断与相邻行人节点或者相邻车辆节点之间的距离是否小于临界值,如果小于,则向相邻行人节点或者相邻车辆节点发送本地预警消息从而有效避免车祸的发生。
[0181] 图7为本发明所述的远程预警流程示意图。一个远程预警消息包含消息类型、地址集合和负载;接入节点AP1定期执行下述操作:
[0182] 步骤701:开始;
[0183] 步骤702:接入节点AP1查看设备表,设置一个预警标识参数p1,预警标识参数p1的初始值为0;针对每个设备表项T1,接入节点AP1执行下述操作:接入节点AP1选择所有符合条件1的设备表项:如果符合条件1的设备表项的个数为0,则不执行任何操作,否则,接入节点AP1将预警标识参数p1设置为1,并执行步骤501‑507计算地址集合参数as1,地址集合参数as1表示接入节点AP1到达目标设备的路径,目标设备的硬件ID等于设备表项T1的地址的硬件ID;接入节点AP1构建一个远程预警消息,该远程预警消息的消息类型值为4,地址集合为参数as1,负载为符合条件1的设备表项;接入节点AP1选中一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该远程预警消息地址集合中的第一个元素,从该邻居表项的接口转发该远程预警消息;
[0184] 条件1:该设备表项不等于设备表项T1,且设备表项T1的地址的坐标与该设备表项地址的坐标之间的距离小于阈值TH1;
[0185] 步骤703:如果预警标识参数p1为0,则执行步骤708,否则执行步骤704;
[0186] 步骤704:设备接收到该远程预警消息后,判断自己的地址是否等于该远程预警消息地址集合中的第一个元素,如果是,则执行步骤705,否则执行步骤708;
[0187] 步骤705:接收到该远程预警消息的设备从该远程预警消息地址集合中删除第一个元素,如果该远程预警消息地址集合为空,则执行步骤707,否则执行步骤706;
[0188] 步骤706:接收到该远程预警消息的设备选中一个邻居表项,该邻居表项的地址等于该远程预警消息地址集合中的第一个元素,从该邻居表项的接口转发该远程预警消息,执行步骤704;
[0189] 步骤707:接收到该远程预警消息的设备保存该远程预警消息负载中的设备表项;
[0190] 步骤708:结束。
[0191] 接入节点通过上述过程实现远程安全报警,接入节点通过设备表中的地址获取车辆节点或者行人节点的实时坐标,从而判断与相邻行人节点或者相邻车辆节点之间的距离是否小于临界值,如果小于,则向该行人节点或者车辆节点发送远程预警消息从而有效避免车祸的发生。
[0192] 实施例1
[0193] 基于表1的仿真参数,本实施例模拟了本发明中的一种基于车联网的安全报警系统的实现方法,网络启动后,每个车辆节点定期执行步骤101‑108建立邻居表,通过该车辆节点的地址可以获取邻居车辆节点的实时坐标以及车牌号,判断相邻车辆节点之间是否存在距离较小的情况,该距离根据不同国家和不同区域的交通路况设置,本实施例将距离设置为安全距离默认值20m,从而有效避免车祸的发生,例如行人节点建立的有关该车辆节点的邻居表项的地址为(120,31)/苏E99999(模拟车牌号)、接口为W0,生命周期为1s,接入节点建立的有关该车辆节点的邻居表项的地址为(120,31)/苏E99999、接口为W4,生命周期为1s,车辆节点建立的有关该车辆节点的邻居表项的地址为(120,31)/苏E99999、接口为W2,生命周期为1s。网络启动后,每个行人节点定期执行步骤201‑208建立邻居表,建立邻居表的频率根据不同国家和不同区域的网络稳定性来设置,本发明将建立邻居表的频率设置为
10/s,通过该行人节点的地址可以获取该行人节点的实时坐标以及电话号,判断相邻车辆节点和该行人节点是否存在距离较小的情况,该距离根据不同国家和不同区域的交通路况设置,本发明将距离设置为安全距离默认值20m,从而有效避免车祸的发生,例如行人节点建立的有关该行人节点的邻居表项的地址为(140,51)/18900000001、接口为W0,生命周期为1s,接入节点建立的有关该行人节点的邻居表项的地址为(140,51)/18900000001、接口为W3,生命周期为1s,车辆节点建立的有关该行人节点的邻居表项的地址为(140,51)/
18900000001、接口为W1,生命周期为1s。网络启动后,每个接入节点定期执行步骤301‑308建立邻居表,建立邻居表的频率根据不同国家和不同区域的网络稳定性来设置,本发明将建立邻居表的频率设置为10/s,接入节点通过邻居表中的地址可以获取邻居车辆节点或者行人节点的实时坐标,从而判断相邻行人节点或者相邻车辆节点之间是否存在距离较小的情况,该距离根据不同国家和不同区域的交通路况设置,本发明将距离设置为安全距离默认值20m,从而有效避免车祸的发生,例如行人节点建立的有关该接入节点的邻居表项的地址为(180,90)/000A:000B:000C、接口为W0,生命周期为1s,车辆节点建立的有关该接入节点的邻居表项的地址为(180,90)/000A:000B:000C、接口为W0,生命周期为1s。然后,每个车辆节点或者行人节点执行步骤401‑411以便接入节点能够建立设备表,这样,接入节点通过设备表中的地址可以获取车辆节点或者行人节点的实时坐标,从而建立到达目的车辆节点或者行人节点的最优路由路径以快速发送警报消息以有效避免车祸的发生,例如,车辆节点对应的设备表项中的地址为(120,31)/苏E99999,生命周期为1s,行人节点对应的设备表项中的地址为(140,51)/18900000001,生命周期为1s。接入节点建立设备表之后,通过执行步骤501‑507建立到达目的设备的最优路由路径,该最优路由路径保存在地址集合参数as1中,例如,接入节点建立到达地址为(120,31)/苏E99999的车辆节点的地址集合参数as1为{(118,31)/苏E11111,(119,31)/苏E66666,(120,31)/苏E99999}。每个设备建立邻居表之后,定期执行步骤601‑606实现本地预警以避免车祸,如果该设备检测到自己与邻居设备的距离小于预警值,该预警值根据不同国家和不同区域的交通路况设置,本发明将距离设置为安全距离默认值20m,则向该邻居设备发出本地预警消息,这样,该邻居设备通过该本地预警消息的源地址可以获取需要注意的设备手机号或者车牌号。每个接入节点定期执行步骤701‑708实现远程预警以避免车祸,即如果接入节点检测到一个设备与邻居设备的距离小于预警值,则向该设备通过最优路由路径发送远程预警消息,这样,该设备通过该远程预警消息负载中的设备表项可以获取需要注意的设备的地址以避免车祸的发生。
[0194] 性能分析如下:在本地预警过程中,目的设备接收到本地预警消息的成功率为99.7%,不成功的原因在无线链路产生的丢包率,在远程预警过程中,由于接入节点采用最优路由路径发送远程预警消息,因此目的设备接收到远程预警消息的成功率为99%,不成功的原因在无线链路产生的丢包率,。
[0195] 表1仿真参数
[0196]
[0197]
[0198] 本发明提供了一种基于车联网的安全报警系统的实现方法的思路,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。
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