CN103078930A - 一种基于车联网的信息发布系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于车联网的信息发布系统，包括网络中心，区域服务器和路测单元和车载单元，网络中心、区域服务器与路测单元、车载单元、车载单元间均通过网络通信；本发明采用分布形式进行数据的存储与访问；网络中心用于数据的调度，区域服务器和路测单元用于数据的存储，车载单元用于车载用户的数据采集、传输和自主选择网络。本发明采用有线网络和无线网络混合使用的形式，增加发布系统的灵活性和可靠性；车载单元带有两套选路，确保车载单元在没有路侧单元的情况下，仍然能正常的进行信息发布，增加的本系统的可靠性和稳定性；采用拉取或推送两种形式进行信息的分发，大大减少了系统的冗余信息，减少了系统通信总量，提高通信质量。
Description
技术领域
本发明涉及车载通信的信息技术领域，具体是关于一种基于车联网的信息发布系统。
背景技术
智能交通系统（Intelligent Transport System，ITS）是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统，包含车辆控制系统、监控系统、运营调度管理系统、信息服务系统和数据采集系统等等。它把信息技术融入到传统的交通系统中去，通过系统集成将道路/轨道、驾驶员、车辆、行人和乘客有机地结合在一起，利用对车辆、驾驶员和道路实时信息采集来达到充分利用交通资源的目的，为交通参与者提供多样性的服务，很好地解决了道路交通拥堵问题、环境污染问题，减少了交通事故、提高了服务质量，带来了巨大的社会经济效益。
伴随着智能交通系统（Intelligent Transport System，ITS）的高速发展，为高速行驶的移动车载终端提供实时可靠的信息服务是当今一个十分重要的研究热点。但是以目前的方法和手段收集与发布信息的成本很高，并且针对不同需求开展信息服务的效果与可用性受到特定技术的限制。而能为智能交通系统服务，提供完善的可用于车联网的信息发布系统基本没有。
作为和这种功能相近的系统，如申请号200410051473.0（移动式无线信息）发布系统公开了一种无线信息发布系统技术方案。该方案使用的是中国移动提供的蜂窝式CDMA或者GSM网络。这种系统对移动基站的依赖性较强，对于高速移动的车载终端传输速率较低，实时性较差，无法为车辆提供实时可靠的信息服务。
又例如申请号201110204813.9（一种基于ZigBee网络的交通信息发布方法）公开的一种交通信息发布方法的技术方案。这中技术方案特点是低功率，低成本，但其使用的是ZigBee网络，传输的数据量较低，只能勉强满足基本的交通信息收集和发布功能，无法满足现今多媒体时代高信息容量传输服务要求。对于数据量要求较大的视频图像广告无法发布。同样的，对于高速移动的车载终端，由于多普勒效应存在，传输的速率大大降低。
又例如申请号201210030762.7（基于WiFi网络的集成信息发布系统）公开的一种关于区域的信息发布系统的技术方案。此方案使用无线Wifi作为网络覆盖和通信的媒介，但其终端之间通信依赖于网络接入点，在没有网络接入点覆盖区域，网络通信将会中断，该方案并不能支持车与车之间直接通信，并且该网络所有发布和存储的信息均需要经过网络中心，网络信息冗余较多，效率较低，不利于在高速移动的车载环境中发布信息。
再如申请号200880121978.6(车载装置和信息发布系统)公布的交通信息发布系统的技术方案。此方案中移动终端只能被动的接收路侧单元的信息并作出处理，无法进行信息交换，也即移动车载终端无法向路侧单元主动请求信息。即，信息发布是单向，而非双向。同样的，在没有路侧单元覆盖的区域，信息发布系统无法运行。所以，此系统无法满足现今智能交通系统所需要的可靠稳定的交互式信息发布。
在高速移动的车载环境中，如何使行驶在公路上通信环境快速变化的车辆有效并且稳定的获得网络资源，并与周围网络系统进行信息交互是急切需要解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种基于车联网的信息发布系统，可以实现各种基于车—车通信、车—路通信的应用业务。
本发明的技术方案为：
一种基于车联网的信息发布系统，包括三层结构，其中第一层为网络中心，第二层为区域服务器和路测单元RSU，第三层为车载单元OBU，所述网络中心通过有线网络与区域服务器通信，区域服务器通过有线网络与路测单元RSU通信，车载单元OBU通过网络与与路测单元RSU通信；
所述三层结构采用分布形式进行数据的存储与访问；所述网络中心用于数据的调度，所述区域服务器和路测单元RSU用于数据的存储，所述车载单元OBU用于车载用户的数据采集、传输和自主选择网络。
针对车载网络、网络拓扑变化快、网络频繁断开和时延受限等问题，数据的存储和访问采用分布式的形式。
针对车联网网络快速变化的特点以及车辆获得信息具有位置性的特征，系统每一层获得的信息类型和信息量均不同。
所述第一层的网络中心对外能够获得外部信息源输入信息，对内能够获得子网络的管理信息以及数据信息索引；
所述第二层的区域服务器和路测单元RSU对上获得网络中心发布的区域特定信息，包括管理信息和数据信息；对下获得下层车载单元OBU上传的数据信息；
所述第三层的车载单元OBU能够获得车辆所在道路的公共信息以及针对车辆自身的特定信息。
网络中心，负责整个信息发布系统的管理调度工作。所述网络中心内部包含Web服务器、GPS服务器、数据存储服务器和交通信息发布服务器，所述网络中心还提供有连接外界信息源的远程客户终端。
网络中心通过远程客户端从外界获取管理信息，并通过有线网络与区域服务器进行通信，以行使系统整体管理功能以及基于位置的信息数据的分布式存储等功能。网络中心只保存信息数据的索引信息，系统的所有数据均存储于各自的区域服务器以及路侧单元RSU中。
所述区域服务器是按地域分布，用于进行基于车辆位置数据的存储和调度管理；所述路测单元RSU分设在道路两旁，用于实现有线网络与无线网络之间的转换，为车辆提供短距离无线网络的接入服务，并且存储基于车辆位置的信息数据；路测单元RSU实现车载用户接入点的工作。
区域服务器采用有线网络的通信方式与网络中心和路测单元RSU行通信。
所述车载单元OBU设置在行驶车辆上，使用短距离无线通信的方式与路侧单元RSU进行通信；车载单元OBU主要负责车载用户的数据采集，数据传输，以及自主选择网络功能。
针对快速移动的车载，车载单元OBU使用两套选路在快速移动的车载环境的网络性能进行切换，其中两套选路如下：
a）直接访问网络范围的路侧单元RSU，直接进行网络资源的申请和使用；
b）在网络性能较差的情况或者行驶道路附近没有路侧单元RSU覆盖的情况下，使用独立型网络结构—Ad hoc模式，即基于车与车之间多跳进行网络资源的获得与使用。
本信息发布系统动态的采用拉取或推送的形式进行信息的分发；即网络中心、区域服务器、路侧单元RSU、车载单元OBU以及车载单元OBU之间的数据的获取方式均是双向的，并按照实际需求进行信息分发。
本发明的有益效果：1）本发明采用有线网络和无线网络混合使用的形式，大大增加的车联网信息发布系统的灵活性和可靠性；2）本发明的车载单元OBU带有两套选路功能，即中心节点通信模式和Ad-hoc自组网通信模式；能动态的根据网络状态进行选择，确保车载单元OBU在没有路侧单元RSU的情况下，仍然能正常的进行信息发布，增加的本系统的可靠性和稳定性；3.）本发明采用拉取或推送两种形式进行信息的分发，大大减少了系统的冗余信息，并且对系统发布和收集的信息，采用基于位置的分布式形式进行存储，有助于减少了系统通信总量，提高通信质量。这两种信息的处理模式，使本发明对车联网络快速变化的网络环境有很强的适应性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的系统框架图；
图2为本发明的具体的公路上的应用场景图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1、2所示，本发明的基于车联网的信息发布系统，包括：网络中心、区域服务器和路侧单元RSU、车载单元OBU。
网络中心，物理上与区域服务器相连，内置Web服务器，GPS服务器，数据存储服务器以及交通信息发布服务器。它对外通过远程客户终端用于从交管部门和广告发布商接收外部数据，对内可以获得所有子网络的管理信息，以及大部分数据信息的位置索引，利用所得的所有数据，对系统进行整体调度管理。 区域服务器，设置在系统的各个服务子区域，对上通过有线网络连接网络中心，对下通过有线网络连接其服务范围内的所有路侧单元RSU。按地域分布的区域服务器，用于进行基于车辆位置数据的存储和调度管理工作。
路侧单元RSU，设置在区域服务器服务范围下的道路两侧，它对上通过有线连接区域服务器，对下通过无线网络和车载单元OBU进行交互。它通过使用短距离无线通信的方式为车载单元OBU提供网络服务。路侧单元RSU还设有存储和分发基于车辆位置的信息数据功能。
车载单元OBU，为设置在行驶车辆上的通信处理装置。它通过使用短距离无线通信的方式与路侧单元RSU进行信息交互和网络接入。并且车载单元OBU上还自带两套选路功能，即：
直接访问网络范围的路侧单元RSU，直接进行网络资源的申请和使用。
在网络性能较差的情况或者行驶道路附近没有路侧单元RSU覆盖的情况下，使用独立型网络结构（Ad hoc模式），即基于车与车之间多跳进行网络资源的获得与使用。
Claims (7)
1.一种基于车联网的信息发布系统，其特征在于：包括三层结构，其中第一层为网络中心，第二层为区域服务器和路测单元RSU，第三层为车载单元OBU，所述网络中心通过有线网络与区域服务器通信，区域服务器通过有线网络与路测单元RSU通信，车载单元OBU通过网络与与路测单元RSU通信；
所述三层结构采用分布形式进行数据的存储与访问；所述网络中心用于数据的调度，所述区域服务器和路测单元RSU用于数据的存储，所述车载单元OBU用于车载用户的数据采集、传输和自主选择网络。
2.根据权利要求1所述的基于车联网的信息发布系统，其特征在于：
所述第一层的网络中心对外能够获得外部信息源输入信息，对内能够获得子网络的管理信息以及数据信息索引；
所述第二层的区域服务器和路测单元RSU对上获得网络中心发布的区域特定信息，包括管理信息和数据信息；对下获得下层车载单元OBU上传的数据信息；
所述第三层的车载单元OBU能够获得车辆所在道路的公共信息以及针对车辆自身的特定信息。
3.根据权利要求2所述的基于车联网的信息发布系统，其特征在于：所述网络中心内部包含Web服务器、GPS服务器、数据存储服务器和交通信息发布服务器，所述网络中心还提供有连接外界信息源的远程客户终端。
4.根据权利要求2所述的基于车联网的信息发布系统，其特征在于：所述区域服务器是按地域分布，用于进行基于车辆位置数据的存储和调度管理；所述路测单元RSU分设在道路两旁，用于实现有线网络与无线网络之间的转换，为车辆提供短距离无线网络的接入服务，并且存储基于车辆位置的信息数据；路测单元RSU实现车载用户接入点的工作。
5.根据权利要求2所述的基于车联网的信息发布系统，其特征在于：所述车载单元OBU设置在行驶车辆上，使用短距离无线通信的方式与路侧单元RSU进行通信；车载单元OBU主要负责车载用户的数据采集，数据传输，以及自主选择网络功能。
6.根据权利要求5所述的基于车联网的信息发布系统，其特征在于：针对快速移动的车载，车载单元OBU使用两套选路在快速移动的车载环境的网络性能进行切换，其中两套选路如下：
a）直接访问网络范围的路侧单元RSU，直接进行网络资源的申请和使用；
b）在网络性能较差的情况或者行驶道路附近没有路侧单元RSU覆盖的情况下，使用独立型网络结构—Ad hoc模式，即基于车与车之间多跳进行网络资源的获得与使用。
7.根据权利要求1至6任一项所述的基于车联网的信息发布系统，其特征在于：采用拉取或推送的形式进行信息的分发；即网络中心、区域服务器、路侧单元RSU、车载单元OBU以及车载单元OBU之间的数据的获取方式均是双向的，并按照实际需求进行信息分发。
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