CN106210152B - 一种基于物联网的车载云系统及资源获取方法 - Google Patents

一种基于物联网的车载云系统及资源获取方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的车载云系统及资源获取方法,系统包括至少1个智能车载终端、至少1个路边单元、中心服务器和云计算平台，智能车载终端通过无线网络与路边单元和中心服务器相连，路边单元通过光纤与中心服务器相连；资源获取方法能为用户提供功能完善、高效的数据处理能力、通用性强、实时性和交互性好等优点的多媒体服务。

Description

一种基于物联网的车载云系统及资源获取方法
技术领域
本发明属于物联网与云计算技术领域，具体涉及一种基于物联网的车载云系统及资源获取方法。
背景技术
物联网与云计算技术是继个人电脑、网络之后信息技术的又一次革命性突破。经过多年的发展，物联网与云计算技术近年来引起了世界各国的强烈关注。但是，现有的基于物联网架构的车载云系统产生海量而复杂的数据，技术跟不上目前道路交通的需求，不能对每条道路进行实时监控，交通管控效率低，不能保证车辆的行驶安全。
另外，现有的资源管理方法，无法解决这些海量而复杂的数据带来了的困难，数据处理能力弱，可靠性低，通用型低和交互性差。
发明内容
本发明针对上述现有技术中的不足，提供一种基于物联网的车载云系统及资源获取方法，该系统是利用先进的传感器技术、通信网络技术、计算机技术及智能控制技术，对道路交通进行全面感知，实现多个系统间大量数据的交互，对每一条道路、每一辆车进行交通全程监控，进可以改善车辆行驶状况，提高道路交通管控效率，保证车辆行驶安全。
该资源获取方法能为用户提供功能完善、高效的数据处理能力、通用性强、实时性和交互性好等优点的多媒体服务。
实现本发明目的的技术方案是:
一种基于物联网的车载云系统，包括至少1个智能车载终端、至少1个路边单元、中心服务器和云计算平台，智能车载终端通过无线网络与路边单元和中心服务器相连，路边单元通过光纤还与中心服务器相连；
所述的智能车载终端，包括主控模块、WiFi收发模块、AODV自组网模块、4G通信模块、应答器模块和卫星定位模块，主控模块分别与WiFi收发模块、AODV自组网模块、4G通信模块、应答器模块和卫星定位模块连接；
所述的主控模块，包括处理器、第一存储器、串口、以太网口、车载传感器、车载摄像头和LED显示屏，处理器与第一存储器相连，处理器还与串口的一端连接，串口的另一端与车载传感器连接，处理器还与以太网口的一端连接，以太网口的另一端与车载摄像头和LED显示屏连接；
所述的智能车载终端还通过AODV自组网模块采用VANET与路边单元进行数据交换，通过4G通信模块使用4G移动通信网络与中心服务器进行通信；
所述的VANET,指的是多个智能车载终端之间以及智能车载终端与路边单元之间的通信和组网方式；
所述的AODV自组网模块能够与在1km范围内的其他智能车载终端的AODV自组网模块自发的组建一个自组织网络，能够实现路由多跳转发，并且当有智能车载终端加入或者离开时，AODV自组网模块能自动更新路由表；
所述的应答器模块，由耦合元件及芯片组成，每个应答器模块具有唯一的电子编码，即ID信息；
所述的路边单元，包括RFID读写器模块、路边单元通信模块、光纤通信模块和第二存储模块，第二存储模块分别与RFID读写器模块、路边单元通信模块和光纤通信模块连接，路边单元通信模块能够连接在100m内的智能车载终端的AODV自组网模块并与AODV自组网模块进行通信；光纤通信模块通过光纤与路边单元和中心服务器进行通信；
所述的RFID读写器模块，包括天线、耦合元件和芯片，RFID读写器模块能够自动识别智能车载终端上的应答器并读取应答器模块中存储的ID信息，天线在应答器模块和RFID读写器模块间传递射频信号；
所述第二存储模块，用于存储路边单元与智能车载终端和中心服务器之间通信的数据信息。
一种基于物联网的车载云系统的资源获取方法,具体包括如下步骤：
1）首先通过AODV自组网模块，建立一个自组织网络；
2）WiFi收发模块接收用户下发的资源下载的请求指令,智能车载终端查询主控模块中的第一存储器的资源，如果有用户需求的资源，则直接提供用户下载，数据下载完成，工作结束；如果没有，就向自己所在的自组织网络广播转发请求指令,执行步骤3）；
3）自组织网络接收到指令，在自组织网络中查询资源，如果有用户需求的资源，则直接将资源通过自组织网络发送至发出请求的智能车载终端，然后通过WiFi收发模块发给用户下载，数据下载完成，工作结束；否则，执行步骤4）；
4）如果自组织网络没有用户需求的资源，则智能车载终端将请求指令、用户ID信息以及卫星定位模块获取的定位信息，通过4G通信模块上传到中心服务器；
5）中心服务器将接收到请求指令后，通过云计算平台的处理，查找发出资源请求的智能车载终端的行进路线以及行进路线上路边单元的分布情况，将智能车载终端的应答器模块的ID信息及其需求资源通过光纤传输到相应的智能车载终端即将经过的路边单元；
6）当发出请求的智能车载终端通过该路边单元的时候，路边单元的RFID读写器模块识别到智能车载终端的应答器模块的ID信息与中心服务器发送过来的应答器模块的ID信息相匹配时，则将资源通过路边单元通信模块转发给智能车载终端，智能车载终端再将用户需求的资源通过WiFi收发模块发送给用户；
经过上述步骤，能实现车载云系统的资源的获取。
一种基于物联网的车载云系统及资源获取方法, 该系统是利用先进的传感器技术、通信网络技术、计算机技术及智能控制技术，对道路交通进行全面感知，实现多个系统间大量数据的交互，对每一条道路、每一辆车进行交通全程监控，进可以改善车辆行驶状况，提高道路交通管控效率，保证车辆行驶安全；该资源获取方法，采用云计算技术，利用云计算的大型分布式计算模式，高速互联网的传输能力，将数据从车载计算机转移到互联网的计算机群中，可为车载云系统的后台数据处理中心提供一个恰当又高效的解决方案；能够根据用户所发出的请求，结合现代物联网技术的管理理念，为用户提供功能完善、高效的数据处理能力、通用性强、实时性和交互性好等优点的多媒体服务。
附图说明
图1：一种基于物联网的车载云系统的层次架构示意；
图2：一种基于物联网的车载云系统的功能模块示意图；
图中，1.智能车载终端 2.路边单元 3.云计算平台 4.中心服务器 5.WIFI收发模块 6. AODV自组网模块 7.主控模块 8.处理器 9.串口 10.车载传感器 11.第一存储器 12. 车载摄像头13.以太网口 14.LED显示器 15.4G通信模块 16.应答器模块 17.卫星定位模块 18.第二存储模块 19.RFID读写器 20.路边单元通信模块 21.光纤通信模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步的阐述，但不是对本发明的限定。
实施例：
如图1、图2所示，一种基于物联网的车载云系统，包括至少1个智能车载终端1、至少1个路边单元2、云计算平台3和中心服务器4，智能车载终端1通过无线网络与路边单元2和中心服务器4相连，路边单元2通过光纤与中心服务器4相连。
所述的智能车载终端1，包括主控模块7、WiFi收发模块5、AODV自组网模块7、4G通信模块15、应答器模块16和卫星定位模块17，主控模块7分别与WiFi收发模块5、AODV自组网模块6、4G通信模块15、应答器模块16和卫星定位模块17连接；
所述的主控模块7，包括处理器8、第一存储器11、串口9、以太网口13、车载传感器10、车载摄像头12和LED显示屏14，处理器8与第一存储器11相连，处理器8还与串口9的一端连接，串口9的另一端与车载传感器10连接，处理器8还与以太网口13的一端连接，以太网口13的另一端与车载摄像头12和LED显示屏14连接；
所述的智能车载终端1还通过AODV自组网模块6采用VANET与路边单元2进行数据交换，通过4G通信模块15使用4G移动通信网络与中心服务器4进行通信；
所述的VANET,指的是多个智能车载终端1之间以及智能车载终端1与路边单元2之间的通信和组网方式；
所述的AODV自组网模块7能够与在1km范围内的其他智能车载终端1的AODV自组网模块6自发的组建一个自组织网络，能够实现路由多跳转发，并且当有智能车载终端1加入或者离开时，AODV自组网模块6能自动更新路由表；
所述的应答器模块16，由耦合元件及芯片组成，每个应答器模块16具有唯一的电子编码，即ID信息；
所述的路边单元2，包括RFID读写器模块19、路边单元通信模块20、光纤通信模块21和第二存储模块18，第二存储模块18分别与RFID读写器模块19、路边单元通信模块20和光纤通信模块21连接，路边单元通信模块20能够连接在100m内的智能车载终端1的AODV自组网模块6并与AODV自组网模块6进行通信；光纤通信模块21通过光纤与路边单元2和中心服务器4进行通信；
所述的RFID读写器模块19，包括天线、耦合元件和芯片，RFID读写器模块19能够自动识别智能车载终端1上的应答器模块16并读取应答器模块16中存储的ID信息，天线在应答器模块16和RFID读写器模块19间传递射频信号；
所述第二存储模块18，用于存储路边单元2与智能车载终端1和中心服务器4之间通信的数据信息。
一种基于物联网的车载云系统的资源获取方法,具体包括如下步骤：
1）首先通过AODV自组网模块6，建立一个自组织网络；
2）WiFi收发模块5接收用户下发的资源下载的请求指令,智能车载终端1查询主控模块7中的第一存储器11的资源，如果有用户需求的资源，则直接提供用户下载，数据下载完成，工作结束；如果没有，就向自己所在的自组织网络广播转发请求指令,执行步骤3）；
3）自组织网络接收到指令，在自组织网络中查询资源，如果有用户需求的资源，则直接将资源通过自组织网络发送至发出请求的智能车载终端1，然后通过WiFi收发模块5发给用户下载，数据下载完成，工作结束；否则，执行步骤4）；
4）如果自组织网络没有用户需求的资源，则智能车载终端1将请求指令、用户ID信息以及卫星定位模块17获取的定位信息，通过4G通信模块15上传到中心服务器4；
5）中心服务器4将接收到请求指令后，通过云计算平台3的处理，查找发出资源请求的智能车载终端1的行进路线以及行进路线上路边单元2的分布情况，将智能车载终端1的应答器模块16的ID信息及其需求资源通过光纤传输到相应的智能车载终端1即将经过的路边单元2；
6）当发出请求的智能车载终端1通过该路边单元2的时候，路边单元2的RFID读写器模块19识别到智能车载终端1的应答器模块16的ID信息与中心服务器4发送过来的应答器模块16的ID信息相匹配时，则将资源通过路边单元通信模块20转发给智能车载终端1，智能车载终端1再将用户需求的资源通过WiFi收发模块5发送给用户。

Claims (5)

1.一种基于物联网的车载云系统，其特征在于，包括至少1个智能车载终端、至少1个路边单元、中心服务器和云计算平台，智能车载终端通过无线网络与路边单元和中心服务器相连，路边单元通过光纤与中心服务器相连；
所述的智能车载终端，包括主控模块、WiFi收发模块、AODV自组网模块、4G通信模块、应答器模块和卫星定位模块，主控模块分别与WiFi收发模块、AODV自组网模块、4G通信模块、应答器模块和卫星定位模块连接；
所述的主控模块，包括处理器、第一存储器、串口、以太网口、车载传感器、车载摄像头和LED显示屏，处理器与第一存储器相连，处理器还与串口的一端连接，串口的另一端与车载传感器连接，处理器还与以太网口的一端连接，以太网口的另一端与车载摄像头和LED显示屏连接；
所述的路边单元，包括RFID读写器模块、路边单元通信模块、光纤通信模块和第二存储模块，第二存储模块分别与RFID读写器模块、路边单元通信模块和光纤通信模块连接，路边单元通信模块能够连接在100m内的智能车载终端的AODV自组网模块并与AODV自组网模块进行通信；光纤通信模块通过光纤与路边单元和中心服务器进行通信；
所述的车载云系统的资源获取方法，具体包括如下步骤：
1）首先通过AODV自组网模块，建立一个自组织网络；
2）WiFi收发模块接收用户下发的资源下载的请求指令,智能车载终端查询主控模块中的第一存储器的资源，如果有用户需求的资源，则直接提供用户下载，数据下载完成，工作结束；如果没有，就向自己所在的自组织网络广播转发请求指令,执行步骤3）；
3）自组织网络接收到指令，在自组织网络中查询资源，如果有用户需求的资源，则直接将资源通过自组织网络发送至发出请求的智能车载终端，然后通过WiFi收发模块发给用户下载，数据下载完成，工作结束；否则，执行步骤4）；
4）如果自组织网络没有用户需求的资源，则智能车载终端将请求指令、用户ID信息以及卫星定位模块获取的定位信息，通过4G通信模块上传到中心服务器；
5）中心服务器将接收到请求指令后，通过云计算平台的处理，查找发出资源请求的智能车载终端的行进路线以及行进路线上路边单元的分布情况，将智能车载终端的应答器模块的ID信息及其需求资源通过光纤传输到相应的智能车载终端即将经过的路边单元；
6）当发出请求的智能车载终端通过该路边单元的时候，路边单元的RFID读写器模块识别到智能车载终端的应答器模块的ID信息与中心服务器发送过来的应答器模块的ID信息相匹配时，则将资源通过路边单元通信模块转发给智能车载终端，智能车载终端再将用户需求的资源通过WiFi收发模块发送给用户；经过上述步骤，能实现车载云系统的资源的获取。
2.根据权利要求1所述基于物联网的车载云系统，其特征在于，所述的AODV自组网模块能够与在1km范围内的其他智能车载终端的AODV自组网模块自发的组建一个自组织网络，能够实现路由多跳转发，并且当有智能车载终端加入或者离开时，AODV自组网模块能自动更新路由表。
3.根据权利要求1所述基于物联网的车载云系统，其特征在于，所述的智能车载终端，通过AODV自组网模块采用VANET与路边单元进行数据交换，通过4G通信模块使用4G移动通信网络与中心服务器进行通信。
4.根据权利要求1所述基于物联网的车载云系统，其特征在于，所述的RFID读写器模块，包括天线、耦合元件和芯片，RFID读写器模块能够自动识别智能车载终端上的应答器并读取应答器模块中存储的ID信息，天线在应答器模块和RFID读写器模块间传递射频信号。
5.根据权利要求1所述基于物联网的车载云系统，其特征在于，所述第二存储模块，用于存储路边单元与智能车载终端和中心服务器之间通信的数据信息。
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