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一种高效的车辆智能网络实现方法

一种高效的车辆智能网络实现方法

IPC分类号 : H04W40/20I,H04W40/24I,H04W4/44N,H04W4/46N

申请号
CN201910294442.4
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日: 2019-04-12
  • 公开号: CN110087277B
  • 公开日: 2019-08-02
  • 主分类号: H04W40/20
  • 专利权人: 常熟理工学院

专利摘要

本发明提供了一种高效的车辆智能网络实现方法,所述网络包含接入节点和车辆节点;所述网络覆盖的区域由道路和路口构成;位于两个路口之间的道路称为路段,路段由这两个路口的坐标唯一标识;每个路段有一个路段名称;车辆节点通过电子地图获取每个路段的路段名称以及定义该路段的两个路口的坐标;所述车辆节点通过本发明所提供的车辆智能网络实现方法可快速获取数据,缩短数据获取的延迟和代价,提高数据获取的成功率,本发明可应用于重要信息的传输,例如道路路况监测、车辆管理等领域,具有广泛的应用前景。

权利要求

1.一种高效的车辆智能网络实现方法,其特征在于,所述网络包含接入节点和车辆节点;所述网络覆盖的区域由道路和路口构成;位于两个路口之间的道路称为路段,路段由这两个路口的坐标唯一标识;每个路段有一个路段名称;车辆节点通过电子地图获取每个路段的路段名称以及定义该路段的两个路口的坐标;

一种数据由一种数据名称唯一标识;位于一个路段的数据由标识该路段的路段名称和标识该数据的数据名称唯一标识;每个车辆节点或者接入节点由硬件ID标识,硬件ID具有网络唯一性;车辆节点或者接入节点通过消息进行通信,消息由消息类型唯一标识,如下表所示:

消息类型值消息名称1邻居消息2注册消息3创建消息4确认消息5请求消息6响应消息

每个车辆节点维护一个邻居表,一个邻居表项包含硬件ID、坐标和生命周期;每个邻居消息包含消息类型、硬件ID和坐标;车辆节点V1定期执行如下操作:

步骤101:开始;

步骤102:车辆节点V1发送邻居消息,该邻居消息的消息类型值为1,硬件ID为车辆节点V1的硬件ID,坐标为车辆节点V1的坐标;

步骤103:邻居车辆节点接收到该邻居消息后,查看邻居表;如果存在一个邻居表项,该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID,则将该邻居表项的坐标值更新为该邻居消息的坐标,将生命周期设置为最大值;否则,该邻居车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID,坐标值等于该邻居消息的坐标,将生命周期设置为最大值;

步骤104:结束;

车辆节点通过电子地图获取每个接入节点的硬件ID和坐标;

每个车辆节点保存一个接入节点表,一个接入节点表项包含硬件ID和坐标,针对每个接入节点,车辆节点创建一个接入节点表,该接入节点表的硬件ID和坐标分别等于该接入节点的硬件ID和坐标;

每个接入节点保存一个路段表,一个路段表项包含路段名称、第一路口坐标和第二路口坐标;一个接入节点通过电子地图获取每个路段的路段名称以及定义该路段的两个路口的坐标;接入节点针对每个路段创建一个路段表项,该路段表项的路段名称等于该路段的路段名称,第一路口坐标为定义该路段的一个路口的坐标且该路口的坐标与该接入节点的坐标之间的距离小于另一个路口的坐标与该接入节点的坐标之间的距离;第二路口坐标为定义该路段的一个路口的坐标且该路口的坐标与该接入节点的坐标之间的距离大于第一路口坐标与该接入节点的坐标之间的距离;

一个接入节点保存一个车辆表,一个车辆表项包含硬件ID、坐标、路段名称和生命周期;注册消息包含消息类型、源硬件ID、目的硬件ID、源坐标、目的坐标和路段名称;路段RS1由坐标(x1, y1)和坐标(x2, y2)定义,车辆节点V1位于路段RS1上,如果在所有的接入节点中,坐标(x1, y1)和坐标(x2, y2)与接入节点AP1的坐标距离最近,则车辆节点V1定期向接入节点AP1执行注册操作:

步骤201:开始;

步骤202:车辆节点V1选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与接入节点AP1的坐标距离最近,车辆节点V1发送一个注册消息,该注册消息的消息类型值为2,源硬件ID为车辆节点V1的硬件ID,目的硬件ID等于该邻居表项的硬件ID,源坐标等于车辆节点V1的坐标,目的坐标等于接入节点AP1的坐标,路段名称等于路段RS1的路段名称;

步骤203:如果接入节点AP1接收到注册消息,则执行步骤208,否则执行步骤204;

步骤204:接收到注册消息的车辆节点判断自己的硬件ID是否等于该注册消息的目的硬件ID,如果等于则执行步骤205,否则执行步骤209;

步骤205:接收到注册消息的车辆节点判断自己的坐标与该注册消息目的坐标的距离是否小于或者等于传输半径R1,如果是,则执行步骤206,否则执行步骤207;

步骤206:接收到注册消息的车辆节点选择一个接入节点表项,该接入节点表项的坐标等于该注册消息的目的坐标,将该注册消息的目的硬件ID更新为该接入节点表项中的硬件ID,转发该注册消息,执行步骤203;

步骤207:接收到注册消息的车辆节点选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与该注册消息的目的坐标距离最近,将该注册消息的目的硬件ID更新为该邻居表项的硬件ID,转发该注册消息,执行步骤203;

步骤208:接入节点AP1接收到注册消息后查看车辆表;如果存在一个车辆表项,该车辆表项的硬件ID等于该注册消息的源硬件ID,则接入节点AP1将该车辆表项的坐标更新为该注册消息的源坐标,将该车辆表项的路段名称更新为该注册消息的路段名称,将生命周期设置为最大值;否则,接入节点AP1创建一个车辆表项,该车辆表项的硬件ID等于该注册消息的源硬件ID,坐标等于该注册消息的源坐标,路段名称等于该注册消息的路段名称,将生命周期设置为最大值;

步骤209:结束;

如果坐标(x1, y1)距离接入节点AP1最近且坐标(x2, y2)距离接入节点AP2最近,或者坐标(x1, y1)距离接入节点AP2最近且坐标(x2, y2)距离接入节点AP1最近,则车辆节点V1同时向接入节点AP1和接入节点AP2执行上述注册操作;

一个接入节点到达一个路段RS1的路由路径包含两个部分:从该接入节点到达定义路段RS1的一个路口S1的路由路径,路口S1的坐标与该接入节点的坐标之间的距离小于定义该路段的另一个路口S2的坐标与该接入节点的坐标之间的距离;以及从路口S1到达路口S2的路由路径;路由路径由硬件ID集合表示,该硬件ID集合由该路由路径所包含的所有车辆节点的硬件ID构成;

路段RS1由路口S1和路口S2定义,路口S1的坐标为(x1, y1),路口S2的坐标为(x2,y2),在所有的接入节点中,坐标(x1, y1)距离接入节点AP1最近,且坐标(x1, y1)与接入节点AP1的坐标之间的距离小于坐标(x2, y2)与接入节点AP1的坐标之间的距离;

接入节点AP1执行下述操作建立自己到达路段RS1的路由路径:

步骤301:开始;

步骤302:接入节点AP1设置一个硬件ID集合变量hs1,变量hs1的初始值为空;接入节点AP1选择一个车辆表项E1,车辆表项E1的坐标等于(x1, y1);如果车辆表项E1的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤306;否则执行步骤303;

步骤303:接入节点AP1选择一个车辆表项E2,车辆表项E2的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于传输半径R1,且车辆表项E2的坐标与车辆表项E1的坐标之间的距离最近,将车辆表项E2的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;

步骤304:接入节点AP1选择一个车辆表项E3,车辆表项E3的硬件ID等于变量hs1的最后一个元素;如果车辆表项E3的坐标与车辆表项E1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤306,否则执行步骤305;

步骤305:接入节点AP1选择一个车辆表项E4,车辆表项E4的坐标与车辆表项E3的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,且车辆表项E4的坐标与车辆表项E1的坐标之间的距离最小,将车辆表项E4的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素,执行步骤304;

步骤306:接入节点AP1将车辆表项E1的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;接入节点AP1选择一个车辆表项E5,车辆表项E5的坐标等于(x2,y2);如果车辆表项E1的坐标与车辆表项E5的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤310,否则执行步骤307;

步骤307:接入节点AP1选择一个车辆表项E6,车辆表项E6的坐标与车辆表项E1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1且车辆表项E6的坐标与车辆表项E5的坐标之间的距离最小,将车辆表项E6的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;

步骤308:接入节点AP1选择一个车辆表项E7,车辆表项E7的硬件ID等于变量hs1的最后一个元素;如果车辆表项E7的坐标与车辆表项E5的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤310,否则执行步骤309;

步骤309:接入节点AP1选择一个车辆表项E8,车辆表项E8的坐标与车辆表项E7的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,且车辆表项E8的坐标与车辆表项E5的坐标之间的距离最小,将车辆表项E8的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素,执行步骤308;

步骤310:接入节点AP1将车辆表项E5的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;

步骤311:结束;

一个接入节点到达位于路段RS1的一个车辆节点的路由路径包含两个部分:从该接入节点到达定义路段RS1的一个路口S1的路由路径,该路口S1的坐标与该接入节点的坐标之间的距离小于定义该路段的另一个路口S2的坐标与该接入节点的坐标之间的距离;以及从路口S1到达该车辆节点的路由路径;路由路径由硬件ID集合表示,该硬件ID集合由该路由路径所包含的所有车辆节点的硬件ID构成;

路段RS1由路口S1和路口S2定义,路口S1的坐标为(x1, y1),路口S2的坐标为(x2,y2),在所有的接入节点中,坐标(x1, y1)距离接入节点AP1最近,且坐标(x1, y1)与接入节点AP1的坐标之间的距离小于坐标(x2, y2)与接入节点AP1的坐标之间的距离;车辆节点V1位于路段RS1上;接入节点AP1执行下述操作建立自己到达车辆节点V1的路由路径:

步骤401:开始;

步骤402:接入节点AP1设置一个硬件ID集合变量hs2,变量hs2的初始值为空;接入节点AP1选择一个车辆表项T1,车辆表项T1的坐标等于(x1, y1);如果车辆表项T1的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤406;否则执行步骤403;

步骤403:接入节点AP1选择一个车辆表项T2,车辆表项T2的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于传输半径R1,且车辆表项T2的坐标与车辆表项T1的坐标之间的距离最近,将车辆表项T2的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素;

步骤404:接入节点AP1选择一个车辆表项T3,车辆表项T3的硬件ID等于变量hs2的最后一个元素;如果车辆表项T3的坐标与车辆表项T1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤406,否则执行步骤405;

步骤405:接入节点AP1选择一个车辆表项T4,车辆表项T4的坐标与车辆表项T3的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,且车辆表项T4的坐标与车辆表项T1的坐标之间的距离最小,将车辆表项T4的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素,执行步骤404;

步骤406:接入节点AP1将车辆表项T1的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素;接入节点AP1选择一个车辆表项T5,车辆表项T5的硬件ID等于车辆节点V1的硬件ID;如果车辆表项T1的坐标与车辆表项T5的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤410,否则执行步骤407;

步骤407:接入节点AP1选择一个车辆表项T6,车辆表项T6的坐标与车辆表项T1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1且车辆表项T6的坐标与车辆表项T5的坐标之间的距离最小,将车辆表项T6的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;

步骤408:接入节点AP1选择一个车辆表项T7,车辆表项T7的硬件ID等于变量hs2的最后一个元素;如果车辆表项T7的坐标与车辆表项T5的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤410,否则执行步骤409;

步骤409:接入节点AP1选择一个车辆表项T8,车辆表项T8的坐标与车辆表项T7的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,且车辆表项T8的坐标与车辆表项T5的坐标之间的距离最小,将车辆表项T8的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素,执行步骤408;

步骤410:接入节点AP1将车辆表项T5的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素;

步骤411:结束;

一个接入节点保存一个数据表,一个数据表项包含数据名称、路段名称、数据值和生命周期;

一个创建消息包含消息类型、路段名称、硬件ID集合、数据名称和源硬件ID;

一个确认消息包含消息类型、路段名称、数据名称、目的硬件ID、目的坐标和负载;

路段RS1由路口S1和路口S2定义,路口S1的坐标为(x1, y1),路口S2的坐标为(x2,y2),在所有的接入节点中,坐标(x1, y1)距离接入节点AP1最近,且坐标(x1, y1)与接入节点AP1的坐标之间的距离小于坐标(x2, y2)与接入节点AP1的坐标之间的距离;位于路段RS1的数据DA1由数据名称NA1和路段名称RA1标识;接入节点AP1执行下述操作创建路段名称为RA1和数据名称NA1的数据表项:

步骤501:开始;

步骤502:接入节点AP1执行步骤301~311获取硬件ID集合变量hs1,变量hs1表示接入节点AP1到达路段RS1的路由路径,发送一个创建消息,该创建消息的消息类型值为3,路段名称为RA1,硬件ID集合等于变量hs1,数据名称为NA1,源硬件ID等于接入节点AP1的硬件ID;

步骤503:车辆节点接收到该创建消息;如果该车辆节点位于路段RS1,则执行步骤506,否则执行步骤504;

步骤504:接收到创建消息的车辆节点判断自己的硬件ID是否等于该创建消息硬件ID集合中的第一个元素,如果等于,则执行步骤505,否则执行步骤511;

步骤505:接收到创建消息的车辆节点从该创建消息的硬件ID集合中删除第一个元素,转发该创建消息,执行步骤503;

步骤506:接收到创建消息的车辆节点判断自己是否能提供该创建消息的数据名称和路段名称所标识的数据,如果能,则执行步骤507,否则执行步骤508;

步骤507:接收到创建消息的车辆节点选择一个接入节点表项,该接入节点表项的硬件ID等于该创建消息的源硬件ID,选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与该接入节点表项的坐标之间的距离最近,发送一个确认消息,该确认消息的消息类型值为4,路段名称和数据名称分别等于该创建消息的路段名称和数据名称,目的硬件ID等于该邻居表项的硬件ID,目的坐标等于该接入节点表项的坐标,负载为该创建消息的路段名称数据名称所标识的数据,执行步骤511;

步骤508:接收到创建消息的车辆节点判断自己的硬件ID是否等于该创建消息硬件ID集合中的第一个元素,如果等于,则执行步骤509,否则执行步骤511;

步骤509:接收到创建消息的车辆节点从该创建消息的硬件ID集合中删除第一个元素,如果该创建消息的硬件ID集合为空,则执行步骤511,否则执行步骤510;

步骤510:接收到创建消息的车辆节点转发该创建消息,执行步骤503;

步骤511:如果接入节点AP1接收到确认消息,则执行步骤516,否则执行步骤512;

步骤512:接收到确认消息的车辆节点判断自己的硬件ID是否等于该确认消息的目的硬件ID,如果等于,则执行步骤513,否则执行步骤516;

步骤513:接收到确认消息的车辆节点判断自己的坐标与该确认消息目的坐标的距离是否小于或者等于传输半径R1,如果是,则执行步骤514,否则执行步骤515;

步骤514:接收到确认消息的车辆节点选择一个接入节点表项,该接入节点表项的坐标等于该确认消息的目的坐标,将该确认消息的目的硬件ID更新为该接入节点表项中的硬件ID,转发该确认消息,执行步骤511;

步骤515:接收到确认消息的车辆节点选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与该确认消息的目的坐标距离最近,将该确认消息的目的硬件ID更新为该邻居表项的硬件ID,转发该确认消息,执行步骤511;

步骤516:接入节点AP1接收到该确认消息后查看数据表,如果存在一个数据表项,该数据表项的数据名称和路段名称分别等于该确认消息的数据名称和路段名称,则将该数据表项的数据值更新为该确认消息负载中的数据,将生命周期设置为最大值;否则,接入节点AP1创建一个数据表项,该数据表项的数据名称和路段名称分别等于该确认消息的数据名称和路段名称,数据值等于该确认消息负载中的数据,生命周期设置为最大值;

步骤517:结束;

请求消息包含消息类型、源硬件ID、目的硬件ID、目的坐标、路段名称和数据名称;响应消息包含消息类型、硬件ID集合、路段名称、数据名称和负载;数据DA1由数据名称NA1和路段名称RA1构成;车辆节点V1位于路段RS1上,在所有接入节点中,与接入节点AP1距离最近,车辆节点V1通过下述过程获取数据DA1:

步骤601:开始;

步骤602:车辆节点V1选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与接入节点AP1的坐标距离最近,发送一个请求消息,该请求消息的消息类型值为5,源硬件ID等于车辆节点V1的硬件ID,目的硬件ID等于该邻居表项的硬件ID,目的坐标等于接入节点AP1的坐标,路段名称等于RA1,数据名称等于NA1;

步骤603:如果接入节点AP1接收到该请求消息,则执行步骤608,否则执行步骤604;

步骤604:接收到请求消息的车辆节点查看硬件ID是否等于该请求消息的目的硬件ID,如果等于,则执行步骤605,否则执行步骤608;

步骤605:接收到请求消息的车辆节点判断自己的坐标与该请求消息目的坐标的距离是否小于或者等于传输半径R1,如果是,则执行步骤606,否则执行步骤607;

步骤606:接收到请求消息的车辆节点选择一个接入节点表项,该接入节点表项的坐标等于该请求消息的目的坐标,将该请求消息的目的硬件ID更新为该接入节点表项中的硬件ID,转发该请求消息,执行步骤603;

步骤607:接收到请求消息的车辆节点选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与该请求消息的目的坐标距离最近,将该请求消息的目的硬件ID更新为该邻居表项的硬件ID,转发该请求消息,执行步骤603;

步骤608:接入节点AP1接收到请求消息后查看数据表,如果存在一个数据表项,该数据表项的路段名称和数据名称分别等于该请求消息的路段名称和数据名称,则执行步骤610,否则执行步骤609;

步骤609:接入节点AP1执行步骤501~517创建一个数据表项,该数据表项的路段名称和数据名称分别等于接收到的请求消息的路段名称和数据名称;

步骤610:接入节点AP1选择一个车辆表项,该车辆表项的硬件ID等于接收到的请求消息的源硬件ID,执行步骤401~411获取硬件ID集合变量hs2,变量hs2表示接入节点AP1到达该请求消息源硬件ID所标识的车辆节点的路由路径;接入节点AP1选择一个数据表项,该数据表项的路段名称和数据名称分别等于该请求消息的路段名称和数据名称,发送一个响应消息,该响应消息的消息类型值为6,硬件ID集合等于变量hs2,路段名称和数据名称分别等于该请求消息的路段名称和数据名称,负载为该数据表项的数据值;

步骤611:车辆节点接收到响应消息;如果该车辆节点的硬件ID等于该响应消息硬件ID集合的第一个元素,则执行步骤612,否则执行步骤614;

步骤612:接收到响应消息的车辆节点从该响应消息硬件ID集合中删除第一个元素,如果该响应消息的硬件ID集合等于空,则执行步骤614,否则执行步骤613;

步骤613:接收到响应消息的车辆节点转发该响应消息,执行步骤611;

步骤614:车辆节点V1接收到响应消息后,保存该响应消息负载中的数据;

步骤615:结束。

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络实现方法,尤其涉及的是一种高效的车辆智能网络实现方法。

背景技术

车辆智能网络作为一种新型通信网络,能够实现节点与节点之间的多跳无线通信。随着网络技术的不断发展以及各种新应用的不断涌现,迫切需要实现车辆智能网络通信以满足用户急剧增长的应用需求。

车辆智能网络以数据为中心,而传统网络以地址为中心,因此并不利于数据的获取。例如,在IP网络中,由目的IP地址确定的目的节点来提供数据,如果该目的节点失效,那么就无法提供数据。而基于数据的网络以数据为中心,任何节点都可以提供数据,从而缩短了数据获取的延迟和代价。

但是,如何实现以车辆智能网络还需要进一步研究和探讨。

发明内容

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,提供一种高效的车辆智能网络实现方法。

技术方案:本发明公开了一种高效的车辆智能网络实现方法,所述网络包含接入节点和车辆节点;所述网络覆盖的区域由道路和路口构成,例如十字路口等;位于两个路口之间的道路称为路段,路段由这两个路口的坐标唯一标识;每个路段有一个路段名称;车辆节点通过电子地图获取每个路段的路段名称以及定义该路段的两个路口的坐标;电子地图包含路段名称以及定义该路段的两个路口的坐标,每个车辆节点预先配置电子地图;

一种数据由一种数据名称唯一标识;位于一个路段的数据由标识该路段的路段名称和标识该数据的数据名称唯一标识;每个车辆节点或者接入节点由硬件ID标识,例如MAC地址,硬件ID具有网络唯一性;车辆节点或者接入节点通过消息进行通信,消息由消息类型唯一标识,如下表所示:

每个车辆节点维护一个邻居表,一个邻居表项包含硬件ID、坐标和生命周期;每个邻居消息包含消息类型、硬件ID和坐标;车辆节点V1定期执行如下操作:

步骤101:开始;

步骤102:车辆节点V1发送邻居消息,该邻居消息的消息类型值为1,硬件ID为车辆节点V1的硬件ID,坐标为车辆节点V1的坐标;

步骤103:邻居车辆节点接收到该邻居消息后,查看邻居表;如果存在一个邻居表项,该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID,则将该邻居表项的坐标域值更新为该邻居消息的坐标,将生命周期设置为最大值;否则,该邻居车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID,坐标域值等于该邻居消息的坐标,将生命周期设置为最大值;

步骤104:结束。

车辆节点通过电子地图获取每个接入节点的硬件ID和坐标;

每个车辆节点保存一个接入节点表,一个接入节点表项包含硬件ID和坐标,针对每个接入节点,车辆节点创建一个接入节点表,该接入节点表的硬件ID和坐标分别等于该接入节点的硬件ID和坐标。

车辆节点通过上述过程建立邻居表从而获取邻居车辆节点的实时坐标,这样可以选择最优的邻居车辆节点作为下一跳节点以建立到达目的接入节点的路由路径,上述过程通过生命周期来确保每个邻居表项的有效性,从而确保邻居车辆节点消息的有效性以及每个建立的路由路径的有效性和高效性。

本发明所述方法中,每个接入节点保存一个路段表,一个路段表项包含路段名称、第一路口坐标和第二路口坐标;一个接入节点通过电子地图获取每个路段的路段名称以及定义该路段的两个接口的坐标;接入节点针对每个路段创建一个路段表项,该路段表项的路段名称等于该路段的路段名称,第一路口坐标为定义该路段的一个路口的坐标且该路口的坐标与该接入节点的坐标之间的距离小于另一个路口的坐标与该接入节点的坐标之间的距离;第二路口坐标为定义该路段的一个路口的坐标且该路口的坐标与该接入节点的坐标之间的距离大于第一路口坐标与该接入节点的坐标之间的距离;

一个接入节点保存一个车辆表,一个车辆表项包含硬件ID、坐标、路段名称和生命周期;注册消息包含消息类型、源硬件ID、目的硬件ID、源坐标、目的坐标和路段名称;路段RS1由坐标(x1,y1)和坐标(x2,y2)定义,车辆节点V1位于路段RS1上,如果在所有的接入节点中,坐标(x1,y1)和坐标(x2,y2)与接入节点AP1的坐标距离最近,则车辆节点V1定期向接入节点AP1执行注册操作:

步骤201:开始;

步骤202:车辆节点V1选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与接入节点AP1的坐标距离最近,车辆节点V1发送一个注册消息,该注册消息的消息类型值为2,源硬件ID为车辆节点V1的硬件ID,目的硬件ID等于该邻居表项的硬件ID,源坐标等于车辆节点V1的坐标,目的坐标等于接入节点AP1的坐标,路段名称等于路段RS1的路段名称;

步骤203:如果接入节点AP1接收到注册消息,则执行步骤208,否则执行步骤204;

步骤204:接收到注册消息的车辆节点判断自己的硬件ID是否等于该注册消息的目的硬件ID,如果等于则执行步骤205,否则执行步骤208;

步骤205:接收到注册消息的车辆节点判断自己的坐标与该注册消息目的坐标的距离是否小于或者等于传输半径R1,如果是,则执行步骤206,否则执行步骤207;

步骤206:接收到注册消息的车辆节点选择一个接入节点表项,该接入节点表项的坐标等于该注册消息的目的坐标,将该注册消息的目的硬件ID更新为该接入节点表项中的硬件ID,转发该注册消息,执行步骤203;

步骤207:接收到注册消息的车辆节点选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与该注册消息的目的坐标距离最近,将该注册消息的目的硬件ID更新为该邻居表项的硬件ID,转发该注册消息,执行步骤203;

步骤208:接入节点AP1接收到注册消息后查看车辆表;如果存在一个车辆表项,该车辆表项的硬件ID等于该注册消息的源硬件ID,则接入节点AP1将该车辆表项的坐标更新为该注册消息的源坐标,将该车辆表项的路段名称更新为该注册消息的路段名称,将生命周期设置为最大值;否则,接入节点AP1创建一个车辆表项,该车辆表项的硬件ID等于该注册消息的源硬件ID,坐标等于该注册消息的源坐标,路段名称等于该注册消息的路段名称,将生命周期设置为最大值;

步骤209:结束;

如果坐标(x1,y1)距离接入节点AP1最近且坐标(x2,y2)距离接入节点AP2最近,或者坐标(x1,y1)距离接入节点AP2最近且坐标(x2,y2)距离接入节点AP1最近车辆节点V1,则车辆节点V1同时向接入节点AP1和接入节点AP2执行上述注册操作。

车辆节点通过上述过程向距离最近的接入节点执行注册操作以建立车辆表项;这样,接入节点可以实时获取车辆节点的实时坐标,从而通过这些车辆节点的实时坐标建立到达目的车辆节点或者目的路段的最优路由路径;车辆表项通过生命周期来确保每个车辆节点实时坐标的有效性,从而确保了到达目的车辆节点或者目的路段的最优路由路径的有效性和高效性。

本发明所述方法中,一个接入节点到达一个路段RS1的路由路径包含两个部分:从该接入节点到达定义路段RS1的一个路口S1的路由路径,路口S1的坐标与该接入节点的坐标之间的距离小于定义该路段的另一个路口S2的坐标与该接入节点的坐标之间的距离;以及从路口S1到达路口S2的路由路径;路由路径由硬件ID集合表示,该硬件ID集合由该路由路径所包含的所有车辆节点的硬件ID构成;

路段RS1由路口S1和路口S2定义,路口S1的坐标为(x1,y1),路口S2的坐标为(x2,y2),在所有的接入节点中,坐标(x1,y1)距离接入节点AP1最近,且坐标(x1,y1)与接入节点AP1的坐标之间的距离小于坐标(x2,y2)与接入节点AP1的坐标之间的距离;

接入节点AP1执行下述操作建立自己到达路段RS1的路由路径:

步骤301:开始;

步骤302:接入节点AP1设置一个硬件ID集合变量hs1,变量hs1的初始值为空;接入节点AP1选择一个车辆表项E1,车辆表项E1的坐标等于(x1,y1);如果车辆表项E1的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤306;否则执行步骤303;

步骤303:接入节点AP1选择一个车辆表项E2,车辆表项E2的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于传输半径R1,且车辆表项E2的坐标与车辆表项E1的坐标之间的距离最近,将车辆表项E2的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;

步骤304:接入节点AP1选择一个车辆表项E3,车辆表项E3的硬件ID等于变量hs1的最后一个元素;如果车辆表项E3的坐标与车辆表项E1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤306,否则执行步骤305;

步骤305:接入节点AP1选择一个车辆表项E4,车辆表项E4的坐标与车辆表项E3的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,且车辆表项E4的坐标与车辆表项E1的坐标之间的距离最小,将车辆表项E4的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素,执行步骤304;

步骤306:接入节点AP1将车辆表项E1的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;接入节点AP1选择一个车辆表项E5,车辆表项E5的坐标等于(x2,y2);如果车辆表项E1的坐标与车辆表项E5的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤310,否则执行步骤307;

步骤307:接入节点AP1选择一个车辆表项E6,车辆表项E6的坐标与车辆表项E1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1且车辆表项E6的坐标与车辆表项E5的坐标之间的距离最小,将车辆表项E6的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;

步骤308:接入节点AP1选择一个车辆表项E7,车辆表项E7的硬件ID等于变量hs1的最后一个元素;如果车辆表项E7的坐标与车辆表项E5的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤310,否则执行步骤309;

步骤309:接入节点AP1选择一个车辆表项E8,车辆表项E8的坐标与车辆表项E7的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,且车辆表项E8的坐标与车辆表项E5的坐标之间的距离最小,将车辆表项E8的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素,执行步骤308;

步骤310:接入节点AP1将车辆表项E5的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;

步骤311:结束。

接入节点AP1通过上述操作建立自己到达路段RS1的路由路径,由于上述过程通过车辆表项中的车辆节点的实时坐标建立路由路径,因此大幅度降低了路由路径长度,由于车辆表项中的生命周期确保了车辆节点实时坐标的有效性,因此也确保了路由路径的有效性,同时也提高了数据通信性能。

本发明所述方法中,一个接入节点到达位于路段RS1的一个车辆节点的路由路径包含两个部分:从该接入节点到达定义路段RS1的一个路口S1的路由路径,该路口S1的坐标与该接入节点的坐标之间的距离小于定义该路段的另一个路口S2的坐标与该接入节点的坐标之间的距离;以及从路口S1到达该车辆节点的路由路径;路由路径由硬件ID集合表示,该硬件ID集合由该路由路径所包含的所有车辆节点的硬件ID构成;

路段RS1由路口S1和路口S2定义,路口S1的坐标为(x1,y1),路口S2的坐标为(x2,y2),在所有的接入节点中,坐标(x1,y1)距离接入节点AP1最近,且坐标(x1,y1)与接入节点AP1的坐标之间的距离小于坐标(x2,y2)与接入节点AP1的坐标之间的距离;车辆节点V1位于路段RS1上;接入节点AP1执行下述操作建立自己到达车辆节点V1的路由路径:

步骤401:开始;

步骤402:接入节点AP1设置一个硬件ID集合变量hs2,变量hs2的初始值为空;接入节点AP1选择一个车辆表项T1,车辆表项T1的坐标等于(x1,y1);如果车辆表项T1的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤406;否则执行步骤403;

步骤403:接入节点AP1选择一个车辆表项T2,车辆表项T2的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于传输半径R1,且车辆表项T2的坐标与车辆表项T1的坐标之间的距离最近,将车辆表项T2的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素;

步骤404:接入节点AP1选择一个车辆表项T3,车辆表项T3的硬件ID等于变量hs2的最后一个元素;如果车辆表项T3的坐标与车辆表项T1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤406,否则执行步骤405;

步骤405:接入节点AP1选择一个车辆表项T4,车辆表项T4的坐标与车辆表项T3的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,且车辆表项T4的坐标与车辆表项T1的坐标之间的距离最小,将车辆表项T4的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素,执行步骤404;

步骤406:接入节点AP1将车辆表项T1的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素;接入节点AP1选择一个车辆表项T5,车辆表项T5的硬件ID等于车辆节点V1的硬件ID;如果车辆表项T1的坐标与车辆表项T5的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤410,否则执行步骤407;

步骤407:接入节点AP1选择一个车辆表项T6,车辆表项T6的坐标与车辆表项T1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1且车辆表项T6的坐标与车辆表项T5的坐标之间的距离最小,将车辆表项T6的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;

步骤408:接入节点AP1选择一个车辆表项T7,车辆表项T7的硬件ID等于变量hs2的最后一个元素;如果车辆表项T7的坐标与车辆表项T5的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤410,否则执行步骤409;

步骤409:接入节点AP1选择一个车辆表项T8,车辆表项T8的坐标与车辆表项T7的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,且车辆表项T8的坐标与车辆表项T5的坐标之间的距离最小,将车辆表项T8的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素,执行步骤408;

步骤410:接入节点AP1将车辆表项T5的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素;

步骤411:结束。

接入节点通过上述操作建立自己到达车辆节点V1的路由路径,由于上述过程通过车辆表项中的车辆节点的实时坐标建立路由路径,因此大幅度降低了路由路径长度,由于车辆表项中的生命周期确保了车辆节点实时坐标的有效性,因此也确保了路由路径的有效性,同时也提高了数据通信性能。

本发明所述方法中,一个接入节点保存一个数据表,一个数据表项包含数据名称、路段名称、数据值和生命周期;

一个创建消息包含消息类型、路段名称、硬件ID集合、数据名称和源硬件ID;

一个确认消息包含消息类型、路段名称、数据名称、目的硬件ID、目的坐标和负载;

路段RS1由路口S1和路口S2定义,路口S1的坐标为(x1,y1),路口S2的坐标为(x2,y2),在所有的接入节点中,坐标(x1,y1)距离接入节点AP1最近,且坐标(x1,y1)与接入节点AP1的坐标之间的距离小于坐标(x2,y2)与接入节点AP1的坐标之间的距离;位于路段RS1的数据DA1由数据名称NA1和路段名称RA1标识;接入节点AP1执行下述操作创建路段名称为RA1和数据名称NA1的数据表项:

步骤501:开始;

步骤502:接入节点AP1执行步骤301~311获取硬件ID集合变量hs1,变量hs1表示接入节点AP1到达路段RS1的路由路径,发送一个创建消息,该创建消息的消息类型值为3,路段名称为RA1,硬件ID集合等于变量hs1,数据名称为NA1,源硬件ID等于接入节点AP1的硬件ID;

步骤503:车辆节点接收到该创建消息;如果该车辆节点位于路段RS1,则执行步骤506,否则执行步骤504;

步骤504:接收到创建消息的车辆节点判断自己的硬件ID是否等于该创建消息硬件ID集合中的第一个元素,如果等于,则执行步骤505,否则执行步骤511;

步骤505:接收到创建消息的车辆节点从该创建消息的硬件ID集合中删除第一个元素,转发该创建消息,执行步骤503;

步骤506:接收到创建消息的车辆节点判断自己是否能提供该创建消息的数据名称和路段名称所标识的数据,如果能,则执行步骤507,否则执行步骤508;

步骤507:接收到创建消息的车辆节点选择一个接入节点表项,该接入节点表项的硬件ID等于该创建消息的源硬件ID,选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与该接入节点表项的坐标之间的距离最近,发送一个确认消息,该确认消息的消息类型值为4,路段名称和数据名称分别等于该创建消息的路段名称和数据名称,目的硬件ID等于该邻居表项的硬件ID,目的坐标等于该接入节点表项的坐标,负载为该创建消息的路段名称数据名称所标识的数据,执行步骤511;

步骤508:接收到创建消息的车辆节点判断自己的硬件ID是否等于该创建消息硬件ID集合中的第一个元素,如果等于,则执行步骤509,否则执行步骤511;

步骤509:接收到创建消息的车辆节点从该创建消息的硬件ID集合中删除第一个元素,如果该创建消息的硬件ID集合为空,则执行步骤511,否则执行步骤510;

步骤510:接收到创建消息的车辆节点转发该创建消息,执行步骤503;

步骤511:如果接入节点AP1接收到确认消息,则执行步骤516,否则执行步骤512;

步骤512:接收到确认消息的车辆节点判断自己的硬件ID是否等于该确认消息的目的硬件ID,如果等于,则执行步骤513,否则执行步骤516;

步骤513:接收到确认消息的车辆节点判断自己的坐标与该确认消息目的坐标的距离是否小于或者等于传输半径R1,如果是,则执行步骤514,否则执行步骤515;

步骤514:接收到确认消息的车辆节点选择一个接入节点表项,该接入节点表项的坐标等于该确认消息的目的坐标,将该确认消息的目的硬件ID更新为该接入节点表项中的硬件ID,转发该确认消息,执行步骤511;

步骤515:接收到确认消息的车辆节点选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与该确认消息的目的坐标距离最近,将该确认消息的目的硬件ID更新为该邻居表项的硬件ID,转发该确认消息,执行步骤511;

步骤516:接入节点AP1接收到该确认消息后查看数据表,如果存在一个数据表项,该数据表项的数据名称和路段名称分别等于该确认消息的数据名称和路段名称,则将该数据表项的数据值更新为该确认消息负载中的数据,将生命周期设置为最大值;否则,接入节点AP1创建一个数据表项,该数据表项的数据名称和路段名称分别等于该确认消息的数据名称和路段名称,数据值等于该确认消息负载中的数据,生命周期设置为最大值;

步骤517:结束。

接入节点通过上述过程获取路段RS1上的数据DA1,接入节点通过车辆节点的实时坐标计算自己到达路段RS1的路由路径来执行上述过程,无需建立路由,也无需广播操作,因此降低了获取数据的延迟和代价,也降低了数据通信的延迟和代价。

本发明所述方法中,请求消息包含消息类型、源硬件ID、目的硬件ID、目的坐标、路段名称和数据名称;响应消息包含消息类型、硬件ID集合、路段名称、数据名称和负载;数据DA1由数据名称NA1和路段名称RA1构成;车辆节点V1位于路段RS1上,在所有接入节点中,与接入节点AP1距离最近,车辆节点V1通过下述过程获取数据DA1:

步骤601:开始;

步骤602:车辆节点V1选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与接入节点AP1的坐标距离最近,发送一个请求消息,该请求消息的消息类型值为5,源硬件ID等于车辆节点V1的硬件ID,目的硬件ID等于该邻居表项的硬件ID,目的坐标等于接入节点AP1的坐标,路段名称等于RA1,数据名称等于NA1;

步骤603:如果接入节点AP1接收到该请求消息,则执行步骤608,否则执行步骤604;

步骤604:接收到请求消息的车辆节点查看硬件ID是否等于该请求消息的目的硬件ID,如果等于,则执行步骤605,否则执行步骤608;

步骤605:接收到请求消息的车辆节点判断自己的坐标与该请求消息目的坐标的距离是否小于或者等于传输半径R1,如果是,则执行步骤606,否则执行步骤607;

步骤606:接收到请求消息的车辆节点选择一个接入节点表项,该接入节点表项的坐标等于该请求消息的目的坐标,将该请求消息的目的硬件ID更新为该接入节点表项中的硬件ID,转发该请求消息,执行步骤603;

步骤607:接收到请求消息的车辆节点选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与该请求消息的目的坐标距离最近,将该请求消息的目的硬件ID更新为该邻居表项的硬件ID,转发该请求消息,执行步骤603;

步骤608:接入节点AP1接收到请求消息后查看数据表,如果存在一个数据表项,该数据表项的路段名称和数据名称分别等于该请求消息的路段名称和数据名称,则执行步骤610,否则执行步骤609;

步骤609:接入节点AP1执行步骤501~517创建一个数据表项,该数据表项的路段名称和数据名称分别等于接收到的请求消息的路段名称和数据名称;

步骤610:接入节点AP1选择一个车辆表项,该车辆表项的硬件ID等于接收到的请求消息的源硬件ID,执行步骤401~411获取硬件ID集合变量hs2,变量hs2表示接入节点AP1到达该请求消息源硬件ID所标识的车辆节点的路由路径;接入节点AP1选择一个数据表项,该数据表项的路段名称和数据名称分别等于该请求消息的路段名称和数据名称,发送一个响应消息,该响应消息的消息类型值为6,硬件ID集合等于变量hs2,路段名称和数据名称分别等于该请求消息的路段名称和数据名称,负载为该数据表项的数据值;

步骤611:车辆节点接收到响应消息;如果该车辆节点的硬件ID等于该响应消息硬件ID集合的第一个元素,则执行步骤612,否则执行步骤614;

步骤612:接收到响应消息的车辆节点从该响应消息硬件ID集合中删除第一个元素,如果该响应消息的硬件ID集合等于空,则执行步骤614,否则执行步骤613;

步骤613:接收到响应消息的车辆节点转发该响应消息,执行步骤611;

步骤614:车辆节点V1接收到响应消息后,保存该响应消息负载中的数据;

步骤615:结束。

车辆节点通过上述过程从接入节点获取路段RS1上的数据DA1,接入节点通过车辆节点的实时坐标计算自己到达该车辆节点的路由路径,并通过该路由路径将数据发送到该车辆节点,由于上述数据通信过程无需建立路由,因此大幅度降低了车辆节点获取数据的延迟和代价。

有益效果:本发明提供了一种高效的车辆智能网络实现方法,所述车辆节点通过本发明所提供的车辆智能网络实现方法可快速获取数据,缩短数据获取的延迟和代价,提高数据获取的成功率,本发明可应用于重要信息的传输,例如道路路况监测、车辆管理等领域,具有广泛的应用前景。

附图说明

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。

图1为本发明所述的维护邻居表流程示意图。

图2为本发明所述的注册流程示意图。

图3为本发明所述的计算路由流程示意图。

图4为本发明所述的创建路径流程示意图。

图5为本发明所述的数据表创建流程示意图。

图6为本发明所述的数据获取流程示意图。

具体实施方式:

本发明提供了一种高效的车辆智能网络实现方法,所述车辆节点通过本发明所提供的车辆智能网络实现方法可快速获取数据,缩短数据获取的延迟和代价,提高数据获取的成功率,本发明可应用于重要信息的传输,例如道路路况监测、车辆管理等领域,具有广泛的应用前景。

图1为本发明所述的维护邻居表流程示意图。所述网络包含接入节点和车辆节点;所述网络覆盖的区域由道路和路口构成,例如十字路口等;位于两个路口之间的道路称为路段,路段由这两个路口的坐标唯一标识;每个路段有一个路段名称;车辆节点通过电子地图获取每个路段的路段名称以及定义该路段的两个路口的坐标;电子地图包含路段名称以及定义该路段的两个路口的坐标,每个车辆节点预先配置电子地图;

一种数据由一种数据名称唯一标识;位于一个路段的数据由标识该路段的路段名称和标识该数据的数据名称唯一标识;每个车辆节点或者接入节点由硬件ID标识,例如MAC地址,硬件ID具有网络唯一性;车辆节点或者接入节点通过消息进行通信,消息由消息类型唯一标识,如下表所示:

每个车辆节点维护一个邻居表,一个邻居表项包含硬件ID、坐标和生命周期;每个邻居消息包含消息类型、硬件ID和坐标;车辆节点V1定期执行如下操作:

步骤101:开始;

步骤102:车辆节点V1发送邻居消息,该邻居消息的消息类型值为1,硬件ID为车辆节点V1的硬件ID,坐标为车辆节点V1的坐标;

步骤103:邻居车辆节点接收到该邻居消息后,查看邻居表;如果存在一个邻居表项,该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID,则将该邻居表项的坐标域值更新为该邻居消息的坐标,将生命周期设置为最大值;否则,该邻居车辆节点创建一个邻居表项,该邻居表项的硬件ID等于该邻居消息的硬件ID,坐标域值等于该邻居消息的坐标,将生命周期设置为最大值;

步骤104:结束。

车辆节点通过电子地图获取每个接入节点的硬件ID和坐标;

每个车辆节点保存一个接入节点表,一个接入节点表项包含硬件ID和坐标,针对每个接入节点,车辆节点创建一个接入节点表,该接入节点表的硬件ID和坐标分别等于该接入节点的硬件ID和坐标。

车辆节点通过上述过程建立邻居表从而获取邻居车辆节点的实时坐标,这样可以选择最优的邻居车辆节点作为下一跳节点以建立到达目的接入节点的路由路径,上述过程通过生命周期来确保每个邻居表项的有效性,从而确保邻居车辆节点消息的有效性以及每个建立的路由路径的有效性和高效性。

图2为本发明所述的注册流程示意图。每个接入节点保存一个路段表,一个路段表项包含路段名称、第一路口坐标和第二路口坐标;一个接入节点通过电子地图获取每个路段的路段名称以及定义该路段的两个接口的坐标;接入节点针对每个路段创建一个路段表项,该路段表项的路段名称等于该路段的路段名称,第一路口坐标为定义该路段的一个路口的坐标且该路口的坐标与该接入节点的坐标之间的距离小于另一个路口的坐标与该接入节点的坐标之间的距离;第二路口坐标为定义该路段的一个路口的坐标且该路口的坐标与该接入节点的坐标之间的距离大于第一路口坐标与该接入节点的坐标之间的距离;

一个接入节点保存一个车辆表,一个车辆表项包含硬件ID、坐标、路段名称和生命周期;注册消息包含消息类型、源硬件ID、目的硬件ID、源坐标、目的坐标和路段名称;路段RS1由坐标(x1,y1)和坐标(x2,y2)定义,车辆节点V1位于路段RS1上,如果在所有的接入节点中,坐标(x1,y1)和坐标(x2,y2)与接入节点AP1的坐标距离最近,则车辆节点V1定期向接入节点AP1执行注册操作:

步骤201:开始;

步骤202:车辆节点V1选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与接入节点AP1的坐标距离最近,车辆节点V1发送一个注册消息,该注册消息的消息类型值为2,源硬件ID为车辆节点V1的硬件ID,目的硬件ID等于该邻居表项的硬件ID,源坐标等于车辆节点V1的坐标,目的坐标等于接入节点AP1的坐标,路段名称等于路段RS1的路段名称;

步骤203:如果接入节点AP1接收到注册消息,则执行步骤208,否则执行步骤204;

步骤204:接收到注册消息的车辆节点判断自己的硬件ID是否等于该注册消息的目的硬件ID,如果等于则执行步骤205,否则执行步骤208;

步骤205:接收到注册消息的车辆节点判断自己的坐标与该注册消息目的坐标的距离是否小于或者等于传输半径R1,如果是,则执行步骤206,否则执行步骤207;

步骤206:接收到注册消息的车辆节点选择一个接入节点表项,该接入节点表项的坐标等于该注册消息的目的坐标,将该注册消息的目的硬件ID更新为该接入节点表项中的硬件ID,转发该注册消息,执行步骤203;

步骤207:接收到注册消息的车辆节点选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与该注册消息的目的坐标距离最近,将该注册消息的目的硬件ID更新为该邻居表项的硬件ID,转发该注册消息,执行步骤203;

步骤208:接入节点AP1接收到注册消息后查看车辆表;如果存在一个车辆表项,该车辆表项的硬件ID等于该注册消息的源硬件ID,则接入节点AP1将该车辆表项的坐标更新为该注册消息的源坐标,将该车辆表项的路段名称更新为该注册消息的路段名称,将生命周期设置为最大值;否则,接入节点AP1创建一个车辆表项,该车辆表项的硬件ID等于该注册消息的源硬件ID,坐标等于该注册消息的源坐标,路段名称等于该注册消息的路段名称,将生命周期设置为最大值;

步骤209:结束;

如果坐标(x1,y1)距离接入节点AP1最近且坐标(x2,y2)距离接入节点AP2最近,或者坐标(x1,y1)距离接入节点AP2最近且坐标(x2,y2)距离接入节点AP1最近车辆节点V1,则车辆节点V1同时向接入节点AP1和接入节点AP2执行上述注册操作。

车辆节点通过上述过程向距离最近的接入节点执行注册操作以建立车辆表项;这样,接入节点可以实时获取车辆节点的实时坐标,从而通过这些车辆节点的实时坐标建立到达目的车辆节点或者目的路段的最优路由路径;车辆表项通过生命周期来确保每个车辆节点实时坐标的有效性,从而确保了到达目的车辆节点或者目的路段的最优路由路径的有效性和高效性。

图3为本发明所述的计算路由流程示意图。一个接入节点到达一个路段RS1的路由路径包含两个部分:从该接入节点到达定义路段RS1的一个路口S1的路由路径,路口S1的坐标与该接入节点的坐标之间的距离小于定义该路段的另一个路口S2的坐标与该接入节点的坐标之间的距离;以及从路口S1到达路口S2的路由路径;路由路径由硬件ID集合表示,该硬件ID集合由该路由路径所包含的所有车辆节点的硬件ID构成;

路段RS1由路口S1和路口S2定义,路口S1的坐标为(x1,y1),路口S2的坐标为(x2,y2),在所有的接入节点中,坐标(x1,y1)距离接入节点AP1最近,且坐标(x1,y1)与接入节点AP1的坐标之间的距离小于坐标(x2,y2)与接入节点AP1的坐标之间的距离;

接入节点AP1执行下述操作建立自己到达路段RS1的路由路径:

步骤301:开始;

步骤302:接入节点AP1设置一个硬件ID集合变量hs1,变量hs1的初始值为空;接入节点AP1选择一个车辆表项E1,车辆表项E1的坐标等于(x1,y1);如果车辆表项E1的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤306;否则执行步骤303;

步骤303:接入节点AP1选择一个车辆表项E2,车辆表项E2的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于传输半径R1,且车辆表项E2的坐标与车辆表项E1的坐标之间的距离最近,将车辆表项E2的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;

步骤304:接入节点AP1选择一个车辆表项E3,车辆表项E3的硬件ID等于变量hs1的最后一个元素;如果车辆表项E3的坐标与车辆表项E1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤306,否则执行步骤305;

步骤305:接入节点AP1选择一个车辆表项E4,车辆表项E4的坐标与车辆表项E3的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,且车辆表项E4的坐标与车辆表项E1的坐标之间的距离最小,将车辆表项E4的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素,执行步骤304;

步骤306:接入节点AP1将车辆表项E1的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;接入节点AP1选择一个车辆表项E5,车辆表项E5的坐标等于(x2,y2);如果车辆表项E1的坐标与车辆表项E5的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤310,否则执行步骤307;

步骤307:接入节点AP1选择一个车辆表项E6,车辆表项E6的坐标与车辆表项E1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1且车辆表项E6的坐标与车辆表项E5的坐标之间的距离最小,将车辆表项E6的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;

步骤308:接入节点AP1选择一个车辆表项E7,车辆表项E7的硬件ID等于变量hs1的最后一个元素;如果车辆表项E7的坐标与车辆表项E5的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤310,否则执行步骤309;

步骤309:接入节点AP1选择一个车辆表项E8,车辆表项E8的坐标与车辆表项E7的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,且车辆表项E8的坐标与车辆表项E5的坐标之间的距离最小,将车辆表项E8的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素,执行步骤308;

步骤310:接入节点AP1将车辆表项E5的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;

步骤311:结束。

接入节点AP1通过上述操作建立自己到达路段RS1的路由路径,由于上述过程通过车辆表项中的车辆节点的实时坐标建立路由路径,因此大幅度降低了路由路径长度,由于车辆表项中的生命周期确保了车辆节点实时坐标的有效性,因此也确保了路由路径的有效性,同时也提高了数据通信性能。

图4为本发明所述的创建路径流程示意图。一个接入节点到达位于路段RS1的一个车辆节点的路由路径包含两个部分:从该接入节点到达定义路段RS1的一个路口S1的路由路径,该路口S1的坐标与该接入节点的坐标之间的距离小于定义该路段的另一个路口S2的坐标与该接入节点的坐标之间的距离;以及从路口S1到达该车辆节点的路由路径;路由路径由硬件ID集合表示,该硬件ID集合由该路由路径所包含的所有车辆节点的硬件ID构成;

路段RS1由路口S1和路口S2定义,路口S1的坐标为(x1,y1),路口S2的坐标为(x2,y2),在所有的接入节点中,坐标(x1,y1)距离接入节点AP1最近,且坐标(x1,y1)与接入节点AP1的坐标之间的距离小于坐标(x2,y2)与接入节点AP1的坐标之间的距离;车辆节点V1位于路段RS1上;接入节点AP1执行下述操作建立自己到达车辆节点V1的路由路径:

步骤401:开始;

步骤402:接入节点AP1设置一个硬件ID集合变量hs2,变量hs2的初始值为空;接入节点AP1选择一个车辆表项T1,车辆表项T1的坐标等于(x1,y1);如果车辆表项T1的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤406;否则执行步骤403;

步骤403:接入节点AP1选择一个车辆表项T2,车辆表项T2的坐标与接入节点AP1的坐标之间的距离小于传输半径R1,且车辆表项T2的坐标与车辆表项T1的坐标之间的距离最近,将车辆表项T2的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素;

步骤404:接入节点AP1选择一个车辆表项T3,车辆表项T3的硬件ID等于变量hs2的最后一个元素;如果车辆表项T3的坐标与车辆表项T1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤406,否则执行步骤405;

步骤405:接入节点AP1选择一个车辆表项T4,车辆表项T4的坐标与车辆表项T3的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,且车辆表项T4的坐标与车辆表项T1的坐标之间的距离最小,将车辆表项T4的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素,执行步骤404;

步骤406:接入节点AP1将车辆表项T1的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素;接入节点AP1选择一个车辆表项T5,车辆表项T5的硬件ID等于车辆节点V1的硬件ID;如果车辆表项T1的坐标与车辆表项T5的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤410,否则执行步骤407;

步骤407:接入节点AP1选择一个车辆表项T6,车辆表项T6的坐标与车辆表项T1的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1且车辆表项T6的坐标与车辆表项T5的坐标之间的距离最小,将车辆表项T6的硬件ID加入到变量hs1中并作为最后一个元素;

步骤408:接入节点AP1选择一个车辆表项T7,车辆表项T7的硬件ID等于变量hs2的最后一个元素;如果车辆表项T7的坐标与车辆表项T5的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,则执行步骤410,否则执行步骤409;

步骤409:接入节点AP1选择一个车辆表项T8,车辆表项T8的坐标与车辆表项T7的坐标之间的距离小于或者等于传输半径R1,且车辆表项T8的坐标与车辆表项T5的坐标之间的距离最小,将车辆表项T8的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素,执行步骤408;

步骤410:接入节点AP1将车辆表项T5的硬件ID加入到变量hs2中并作为最后一个元素;

步骤411:结束。

接入节点通过上述操作建立自己到达车辆节点V1的路由路径,由于上述过程通过车辆表项中的车辆节点的实时坐标建立路由路径,因此大幅度降低了路由路径长度,由于车辆表项中的生命周期确保了车辆节点实时坐标的有效性,因此也确保了路由路径的有效性,同时也提高了数据通信性能。

图5为本发明所述的数据表创建流程示意图。一个接入节点保存一个数据表,一个数据表项包含数据名称、路段名称、数据值和生命周期;

一个创建消息包含消息类型、路段名称、硬件ID集合、数据名称和源硬件ID;

一个确认消息包含消息类型、路段名称、数据名称、目的硬件ID、目的坐标和负载;

路段RS1由路口S1和路口S2定义,路口S1的坐标为(x1,y1),路口S2的坐标为(x2,y2),在所有的接入节点中,坐标(x1,y1)距离接入节点AP1最近,且坐标(x1,y1)与接入节点AP1的坐标之间的距离小于坐标(x2,y2)与接入节点AP1的坐标之间的距离;位于路段RS1的数据DA1由数据名称NA1和路段名称RA1标识;接入节点AP1执行下述操作创建路段名称为RA1和数据名称NA1的数据表项:

步骤501:开始;

步骤502:接入节点AP1执行步骤301~311获取硬件ID集合变量hs1,变量hs1表示接入节点AP1到达路段RS1的路由路径,发送一个创建消息,该创建消息的消息类型值为3,路段名称为RA1,硬件ID集合等于变量hs1,数据名称为NA1,源硬件ID等于接入节点AP1的硬件ID;

步骤503:车辆节点接收到该创建消息;如果该车辆节点位于路段RS1,则执行步骤506,否则执行步骤504;

步骤504:接收到创建消息的车辆节点判断自己的硬件ID是否等于该创建消息硬件ID集合中的第一个元素,如果等于,则执行步骤505,否则执行步骤511;

步骤505:接收到创建消息的车辆节点从该创建消息的硬件ID集合中删除第一个元素,转发该创建消息,执行步骤503;

步骤506:接收到创建消息的车辆节点判断自己是否能提供该创建消息的数据名称和路段名称所标识的数据,如果能,则执行步骤507,否则执行步骤508;

步骤507:接收到创建消息的车辆节点选择一个接入节点表项,该接入节点表项的硬件ID等于该创建消息的源硬件ID,选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与该接入节点表项的坐标之间的距离最近,发送一个确认消息,该确认消息的消息类型值为4,路段名称和数据名称分别等于该创建消息的路段名称和数据名称,目的硬件ID等于该邻居表项的硬件ID,目的坐标等于该接入节点表项的坐标,负载为该创建消息的路段名称数据名称所标识的数据,执行步骤511;

步骤508:接收到创建消息的车辆节点判断自己的硬件ID是否等于该创建消息硬件ID集合中的第一个元素,如果等于,则执行步骤509,否则执行步骤511;

步骤509:接收到创建消息的车辆节点从该创建消息的硬件ID集合中删除第一个元素,如果该创建消息的硬件ID集合为空,则执行步骤511,否则执行步骤510;

步骤510:接收到创建消息的车辆节点转发该创建消息,执行步骤503;

步骤511:如果接入节点AP1接收到确认消息,则执行步骤516,否则执行步骤512;

步骤512:接收到确认消息的车辆节点判断自己的硬件ID是否等于该确认消息的目的硬件ID,如果等于,则执行步骤513,否则执行步骤516;

步骤513:接收到确认消息的车辆节点判断自己的坐标与该确认消息目的坐标的距离是否小于或者等于传输半径R1,如果是,则执行步骤514,否则执行步骤515;

步骤514:接收到确认消息的车辆节点选择一个接入节点表项,该接入节点表项的坐标等于该确认消息的目的坐标,将该确认消息的目的硬件ID更新为该接入节点表项中的硬件ID,转发该确认消息,执行步骤511;

步骤515:接收到确认消息的车辆节点选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与该确认消息的目的坐标距离最近,将该确认消息的目的硬件ID更新为该邻居表项的硬件ID,转发该确认消息,执行步骤511;

步骤516:接入节点AP1接收到该确认消息后查看数据表,如果存在一个数据表项,该数据表项的数据名称和路段名称分别等于该确认消息的数据名称和路段名称,则将该数据表项的数据值更新为该确认消息负载中的数据,将生命周期设置为最大值;否则,接入节点AP1创建一个数据表项,该数据表项的数据名称和路段名称分别等于该确认消息的数据名称和路段名称,数据值等于该确认消息负载中的数据,生命周期设置为最大值;

步骤517:结束。

接入节点通过上述过程获取路段RS1上的数据DA1,接入节点通过车辆节点的实时坐标计算自己到达路段RS1的路由路径来执行上述过程,无需建立路由,也无需广播操作,因此降低了获取数据的延迟和代价,也降低了数据通信的延迟和代价。

图6为本发明所述的数据获取流程示意图。请求消息包含消息类型、源硬件ID、目的硬件ID、目的坐标、路段名称和数据名称;响应消息包含消息类型、硬件ID集合、路段名称、数据名称和负载;数据DA1由数据名称NA1和路段名称RA1构成;车辆节点V1位于路段RS1上,在所有接入节点中,与接入节点AP1距离最近,车辆节点V1通过下述过程获取数据DA1:

步骤601:开始;

步骤602:车辆节点V1选择一个邻居表项,该邻居表项的坐标与接入节点AP1的坐标距离最近,发送一个请求消息,该请求消息的消息类型值为5,源硬件ID等于车辆节点V1的硬件ID,目的硬件ID等于该邻居表项的硬件ID,目的坐标等于接入节点AP1的坐标,路段名称等于RA1,数据名称等于NA1;

步骤603:如果接入节点AP1接收到该请求消息,则执行步骤608,否则执行步骤604; 一种高效的车辆智能网络实现方法专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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