专利名称：基于ZigBee的车载物联网系统和路由接入方法
技术领域：
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种基于ZigBee的车载物联网系统和路由接入方法。
背景技术：
受限于当前普遍应用的车辆通信网络技术，目前智能交通系统依赖于预先部署的基础设施，在多数的情况下，通过基础设施网络传输的信息源，信息发送与接收的实际距离 只有几百米远，导致横跨多个基础通信系统进行的信息传送过程是低效的。因此，架构具备短距离通信能力的车载网络系统，有利于以更直接的方式帮助信息的产生、传播和消费，提高信息传送的效率和降低传送成本。因此需要建立基于新型通信技术的车载物联网的系统方案。采用ZigBee短距离通信技术，实现车载物联网的信息识别、信息通信、地理位置定位等关键技术的研究，并建立技术应用的系统模型。加强车载物联网的产品开发进行前瞻性研究，立足于成本经济的方案研究，并可转换为技术应用，使之具备市场广泛应用的可能性。加强物联网的应用范围的理论研究，填补车载物联网的应用空白。立足于车载物联网的应用研究，实现车载物联网的技术应用和商业应用，也是进一步丰富物联网的应用领域，这样有利于ZigBee通信技术和车载物联网技术的发展。将ZigBee通信技术应用于车载物联网中，既进一步拓展ZigBee技术的应用范围，推动对ZigBee技术的理论研究，也为车载网络技术和物联网技术的应用发展提供新的方向。
发明内容
针对目前普遍应用的车辆通信网络技术，在信息传输效率及通信质量方面存在的问题，本发明提出了一种基于ZigBee的车载物联网系统和路由接入方法。一种基于ZigBee的车载物联网系统，其特征在于，所述系统包括若干个ZigBee车载终端节点、ZigBee固定接入点基站和管理后台；其中，若干个ZigBee车载终端节点通过ZigBee无线通信方式与所述ZigBee固定接入点基站连接；所述ZigBee固定接入点基站通过有线/无线通信方式与管理后台连接。所述ZigBee车载终端节点包括传感器模块、第一 MCU模块、第一 ZigBee收发模块、第一天线、第一存储器模块、显示模块和第一电源管理模块；其中，所述第一 MCU模块分别与所述显不模块、第一存储器模块、传感器模块、第一 ZigBee收发模块和第一电源管理模块连接；所述传感器模块用于采集当前ZigBee车载终端节点的速度；所述第一 MCU模块用于对数据进行处理；所述第一存储器模块用于存储数据；所述显示模块用于显示当前ZigBee车载终端节点的状态信息；所述第一电源管理模块用于提供电源；所述第一 ZigBee收发模块与所述第一天线连接；所述第一 ZigBee收发模块和第一天线用于接收无线信号。所述ZigBee固定接入点基站包括第二 MCU模块、第二 ZigBee收发模块、第二天线、第二存储器模块、第二电源管理模块、远程通信模块和GPS定位模块；其中，所述第二MCU模块分别与所述第二 ZigBee收发模块第二存储器模块、第二电源管理模块、远程通信模块和GPS定位模块连接；所述第二 MCU模块用于对数据进行处理；所述第二存储器模块用于存储数据；所述第二电源管理模块用于提供电源；所述远程通信模块用于实现远程通信；所述第二 ZigBee收发模块与所述第二天线连接；所述第二 ZigBee收发模块和第二天线用于接收无线信号。所述第一电源管理模块还包括电源开关和电源指示灯。 所述第二电源管理模块还包括电源开关和电源指示灯一种基于ZigBee的车载物联网的路由接入方法，其特征在于，具体包括以下步骤步骤1:通过预测车载ZigBee网络节点当前的移动速度，动态调整探测门限阈值；步骤2 :无线通信网络节点移动过程实时检测到的接收信号强度序列作为基础数据，通过计算预测移动网络节点下一时刻的接收信号强度值；步骤3 :判断移动网络节点下一时刻的接收信号强度值是否低于当前时刻的探测门限阈值时；如果是，则立即启动无线通信网络节点与接入点之间的探测准备工作；否，则返回步骤I。所述步骤I中，动态调整探测门限阈值的公式为
权利要求
1.一种基于ZigBee的车载物联网系统，其特征在于，所述系统包括若干个ZigBee车载终端节点、ZigBee固定接入点基站和管理后台；其中，若干个ZigBee车载终端节点通过ZigBee无线通信方式与所述ZigBee固定接入点基站连接；所述ZigBee固定接入点基站通过有线/无线通信方式与管理后台连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的车载物联网系统，其特征在于，所述 ZigBee车载终端节点包括传感器模块、第一 MCU模块、第一 ZigBee收发模块、第一天线、第一存储器模块、显不模块和第一电源管理模块；其中，所述第一 MCU模块分别与所述显模块、第一存储器模块、传感器模块、第一 ZigBee收发模块和第一电源管理模块连接；所述传感器模块用于采集当前ZigBee车载终端节点的速度；所述第一MCU模块用于对数据进行处理；所述第一存储器模块用于存储数据；所述显示模块用于显示当前ZigBee车载终端节点的状态信息；所述第一电源管理模块用于提供电源；所述第一 ZigBee收发模块与所述第一天线连接；所述第一 ZigBee收发模块和第一天线用于接收无线信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的车载物联网系统，其特征在于，所述 ZigBee固定接入点基站包括第二MCU模块、第二ZigBee收发模块、第二天线、第二存储器模块、第二电源管理模块、远程通信模块和GPS定位模块；其中，所述第二MCU模块分别与所述第二 ZigBee收发模块第二存储器模块、第二电源管理模块、远程通信模块和GPS定位模块连接；所述第二MCU模块用于对数据进行处理；所述第二存储器模块用于存储数据；所述第二电源管理模块用于提供电源；所述远程通信模块用于实现远程通信；所述第二 ZigBee收发模块与所述第二天线连接；所述第二 ZigBee收发模块和第二天线用于接收无线信号。
4.根据权利要求2所述的一种基于ZigBee的车载物联网系统，其特征在于，所述第一电源管理模块还包括电源开关和电源指示灯。
5.根据权利要求3所述的一种基于ZigBee的车载物联网系统，其特征在于，所述第二电源管理模块还包括电源开关和电源指示灯。
6.一种基于ZigBee的车载物联网的路由接入方法，其特征在于，具体包括以下步骤步骤1:通过预测车载ZigBee网络节点当前的移动速度，动态调整探测门限阈值；步骤2 :无线通信网络节点移动过程实时检测到的接收信号强度序列作为基础数据，通过计算预测移动网络节点下一时刻的接收信号强度值；步骤3 :判断移动网络节点下一时刻的接收信号强度值是否低于当前时刻的探测门限阈值时；如果是，则立即启动无线通信网络节点与接入点之间的探测准备工作；否，则返回步骤I。
7.根据权利要求6所述的一种基于ZigBee的车载物联网的路由接入方法，其特征在于，所述步骤I中，动态调整探测门限阈值的公式为
8.根据权利要求6所述的一种基于ZigBee的车载物联网的路由接入方法，其特征在于，所述步骤2中，预测移动网络节点下一时刻的接收信号强度值的计算公式为w (n+1) =w (η) - μ (n) e (η) [X (I) /η]其中，w(n+l)为移动网络节点下一时刻的接收信号强度值;w(n)为当前网络节点所处位置的信号强度值；e(n)为信号强度序列误差，且6(11)=乂(1)/114(1)/(11-1) ；μ (η)是为自适应调整变化步长。
9.根据权利要求6所述的一种基于ZigBee的车载物联网的路由接入方法，其特征在于，所述自适应调整变化步长的计算公式为
全文摘要
本发明公开了通信技术领域的一种基于ZigBee的车载物联网系统和路由接入方法。其技术方案是，所述系统包括若干个ZigBee车载终端节点、ZigBee固定接入点基站和管理后台；其中，若干个ZigBee车载终端节点通过ZigBee无线通信方式与所述ZigBee固定接入点基站连接；所述ZigBee固定接入点基站通过有线/无线通信方式与管理后台连接。本发明的有益效果是，该网络系统不仅支持区域内的车辆之间的相互通信，有效保障车辆行驶的安全性；而且车辆可以通过作为接入点网关的路边固定接入点进行数据通信。
文档编号H04W48/04GK103002540SQ20121054089
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者谷晨, 刘 东, 江连山, 程远, 常宁 申请人:北京天地互连信息技术有限公司