专利名称：一种基于Ad Hoc网络应急场景下的信息交互系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种移动终端的定位与信息交互的系统，特别是一种采用Ad Hoc网络在应急场景下客户间的信息交互系统。
背景技术：
Ad Hoc网络是一种自组织的无线网络，无需基础设施(如基站等)或固定接入点，其可以利用路由协议把具有无线通信能力的节点自动的组成一个完全自组织、多跳和无中心的网络。在无线传输范围内，Ad Hoc网络中具有无线通信能力的节点可以直接通信，而超出传输范围的节点间可通过在其他的节点中进行通信。因此，每一个节点既充当主机也充当路由器，这就克服了 WIFI等在受到自然灾害影响的区域通信受限的缺点。因此，我们利用Ad Hoc网络，建立一个可以在应急场景下使客户与客户间或者客户与控制台间进行信息交互的系统，使客户能够更好地了解自己当前的位置信息与可逃生的路线信息。
发明内容
本发明的目的在于当发生自然灾害情况导致通信设施出故障的应急场景时，为了使客户能够即时地实现实时定位与语音通信功能，能够准确地了解到周围环境的逃生信息，增加逃生概率，从而提出一种基于Ad Hoc网络应急场景下的信息交互系统。实现本发明目的的技术解决方案为:
一种基于Ad Hoc网络应急场景下的信息交互系统，其包括:用于实时定位和语音通信的移动节点I ;用于增加网络连接概率的位置固定的中继节点2 ;具有有线和无线接口的节点3和监控中心计算机4 ;所述的移动节点1、中继节点2和所述的具有有线和无线接口的节点3进行无线连接；所述的节点3与监控中心计算机4进行有线连接。
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其中，所述的移动节点I包括用于感知周围环境的微传感器，所述的微传感器安装于监控现场。进一步，所述的微传感器包括烟雾传感器、温度传感器、振动传感器、气体传感器和光传感器。作为本发明的一种优选方案，选用Ad Hoc网络的位置辅助路由协议LAR，可以在应急场景下实现客户随时调用系统的实时定位功能，以及与周边客户或监控台进行交互通信，从而获取更多的周围信息，增加逃生概率。本发明与现有技术相比，其显著优点是:
UAd Hoc网络具有自组织的特点，可以避免某些死角地区无法发送与接受消息的问
题；
2、使用优化的路由协议——E-LAR，可以有效地控制系统开销；
3、客户对自己的当前地理位置信息可以更加了解，从而增加在应急场景下的逃生几率。
图1是本发明的Ad Hoc网络平面结构示意图。图2是本发明的E-LAR协议的请求区、期望区与亚安全区示意图。图3是本发明的节点交互过程。
具体实施例方式以下结合附图，详细说明本发明的具体实施方式
。结合图1，由于Ad Hoc网络的移动节点可以自动进行组网，反映客户的信息，如:位置信息、语音信息等，可以在自己组建的网络内传送。因此，组网方式的选择起到了一定的作用。图1中每一个人就是一个移动节点1，用于实时定位和语音通信；黑色方块表示位置固定的中继节点2，用于增加网络的连接概率；黑色同心圆表示具有有线和无线接口的节点3，虚线表示无线链路，实线表示有线链路。此处采用的是平面结构，其中移动节点I和固定位置的中继节点2具有路由能力，监控中心计算机4的功能与每个移动节点I的定位功能相同，并且可以给每个移动节点I发送客户的位置信息以及语音信息等。其中，所述的移动节点I包括用于感知周围环境的微传感器，所述的微传感器安装于监控现场。进一步，本发明采用的微传感器包括烟雾传感器、温度传感器、振动传感器、气体传感器和光传感器，这些传感器技术市场上都比较成熟，如烟雾传感器，当烟雾的浓度增加到一定程度开始报警，并将烟感输出数据发给与之相连的传感器移动节点。结合图2，Ad Hoc网络的路由协议——位置辅助路由LAR (Location-aidedRouting Protocol)。在LAR中定义了两个区域:一个称为期望区(Expected Zone),另一个为请求区(Request Zone)。在这里，我们对LAR协议进行优化，使其更加适用于应急场景，这里定义为E-LAR协议。E-LAR协议在原来的基础上定义了一个亚安全区(SubsafeZone)与安全区(Safe Zone)。所谓期望区是指以节点S在最近时刻Tl知道的节点D的位置为中心、R为半径的圆形区域(如图中的圆形区域)，它是节点S对节点D可能所在的位置的估计。其中R由节点D的平均速度V和当前时间与Tl的时间差所决定的。请求区是指以节点S的位置包含源节点和期望区域的最小方形区域，一般为(Sx，Sy)为端点，以(Dx+R，Dy+R)为对角端点的方形区域(如图中的内大方形区域)。在每个客户的移动终端增加一个微传感器，可以感知应急情况下的周遭环境，并对环境可以进行一个评估，在相对安全的区域产生一个亚安全区(如图中的大长方形区域)，而请求区与亚安全区相交的区域即为安全区(如图中相交出来的小长方形区域)，在安全区内的移动节点可以更好地进行消息转发，并且安全区内的移动节点可以重新定义自己的请求区，并找到自己的安全区，从而使消息能够顺利到达目标节点。只有在该区域内的节点才向前传送路由请求,该区域外的节点则丢弃路由请求包。如果源节点S想建立一个到目的节点D的路由，首先计算请求区，假设节点S在时刻Tl知道节点D的位置(Dx，Dy)，在T2时刻，节点S发出一个路由请求，这时期望区域半径R为:R=V (T2-T1)
然后节点S计算请求区域,为以(Sx, Sy)和(Dx+R, Dy+R)为对角顶点的方形区域,节点S把该区域的四个顶点坐标包含在路由请求包中。根据微传感器的数据确定当时的亚安全区，从而确定安全区。当一个节点收到路由请求包，如果它在这个安全区域内，它将向前传送该请求(如节点A)，否则丢弃该包(如节点B)。当节点D收到路由请求后，它回应一个包含当前位置和时间信息的路由应答包(Route Reply Message)。当在安全区内不能发现路由时，该协议采用洪泛方式重新进行路由发现。结合图3，初始节点在应急场景下想要知道当前的位置信息，或者想与其他客户进行交流，因此将自己的位置信息或语音信息经过Ad Hoc网络到达中间节点，中间节点再经过Ad Hoc网络找到下一个中间节点，一直到最终找到目标节点(包括监控台)为止，从而实现客户间或者是客户与监控台之间的信息交互。
权利要求
1.一种基于Ad Hoc网络应急场景下的信息交互系统,其特征在于:包括用于实时定位和语音通信的移动节点(I);用于增加网络连接概率的位置固定的中继节点(2);具有有线和无线接口的节点(3)和监控中心计算机(4);所述的移动节点(I )、中继节点(2)和所述的具有有线和无线接口的节点(3)进行无线连接；所述的节点(3)与监控中心计算机(4)进行有线连接。
2.根据权利要求1所述的基于AdHoc网络的应急场景下的信息交互系统，其特征在于:所述的移动节点(I)包括用于感知周围环境的微传感器，所述的微传感器安装于监控现场。
3.根据权利要求1或2所述的基于AdHoc网络的应急场景下的信息交互系统，其特征在于:所述的微传感器包括烟雾传感器、温度传感器、振动传感器、气体传感器和光传感器。
全文摘要
本发明涉及一种基于AdHoc网络的应急场景下的信息交互系统，该系统包括用于实时定位和语音通信的移动节点；用于增加网络连接概率的位置固定的中继节点；具有有线和无线接口的节点和监控中心计算机。本系统利用AdHoc网络进行应急场景下客户的数据通信的手段，从而实现客户的实时定位与语音通信的功能。本发明具有的显著优点是避免景区内某些死角地区无法发送与接受消息的问题；可以有效的控制系统开销；客户对自己的当前地理位置信息可以更加了解，从而增加在应急场景下的逃生几率。
文档编号H04W40/20GK103118329SQ20131003366
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日
发明者李千目, 胡可佳, 侯君 申请人:无锡南理工科技发展有限公司