CN106530808B - 根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法 - Google Patents

Abstract

一种根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，根据传感器感知的停车位空闲状态，对停车位空闲信息报告方法做实时自动调整。在每个报告周期中，停车位传感器节点拥有正常报告、备用报告和控制三种活动时隙。在停车位空闲状态不变，并且能够成功发送数据至停车位状态信息汇聚节点时，在正常报告时隙中报告停车位状态信息；在传感器探测到停车位状态变化或停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功时，则使用备用报告时隙报告停车位状态信息，并在备用报告时隙中对信息转发通信链路进行调整。控制时隙用于停车位状态信息汇聚节点广播下发控制信息。本发明有效降低通信链路受到车辆遮蔽时延迟、避免引起数据传输中断。

Description

根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法

技术领域

本发明涉及一种停车位空闲信息收集的数据传输技术，尤其是一种由安装在停车位上的停车位传感器节点至安装在附近的停车位状态信息汇聚节点的停车位状态信息报告方法。

背景技术

随着我国汽车拥有量的快速提高，停车难成为了除行车难外困扰城市交通的另一大难题。除停车位建设难以快速跟上汽车拥有量快速发展的因素外，停车位利用率不高是另一大原因。因此，需要建设停车位监测系统，在停车位部署传感器监测是否空闲并实时报告，使得驾驶员能够掌握目的地周边当前的空闲停车位信息，从而有效降低停车所需时间。传统的停车位监测系统往往依赖于有线通信，系统部署成本高，难以快速推广。而目前广泛使用的无线通信技术如GPRS等，则功耗高，停车位传感器仍然需要依赖线缆供电，难以实现完全无线部署。目前兴新的无线传感器网络技术利用低功耗无线通信技术在传感器节点之间传递信息，因此非常适合应用于停车位监测中，使得节点能够使用电池供电，并通过无线信号传输停车位空闲信息，从而实现完全无线部署，大大降低部署开销。面向停车位监测的特殊需求，比如车辆是大型金属物体，车辆停放在传感器上方时，容易使无线信号被屏蔽，导致无法及时报告停车位状态信息。

目前，基于无线传感器网络的停车位状态信息传输方法的针对性研究还较少。基于无线传感器网络的停车位监测系统多采用现有的无线通信协议，如Zigbee。如文献[1]P.Corral,J.A.Perez,A.C.De Castro Lima,O.Ludwig.Parking Spaces Detection InIndoor Environments.IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS,Vol.10,No.1,Jan.2012.(P.Corral,J.A.Perez,A.C.De Castro Lima,O.Ludwig.室内环境中的停车位检测.IEEE拉丁美洲汇刊,第10卷,第1期,2012年1月.)和文献[2]R.Vishnubhotla,PS.Rao,A.Ladha,S.Kadiyala,A.Narmada,B.Ronanki,S.Illapakurthi.ZigBee Based Multi-LevelParking Vacancy Monitoring System.2010IEEE International Conference onElectro/Information Technology,20-22May 2010.(R.Vishnubhotla,PS.Rao,A.Ladha,S.Kadiyala,A.Narmada,B.Ronanki,S.Illapakurthi.基于Zigbee的多层停车位空闲状态检测系统.2010IEEE电气/信息技术国际会议,2010年5月20日-22日.)等。这些通信协议多依赖于节点间多次数据交换来判断链路是否可用，因此使用在停车位监测系统中时，对于车辆遮蔽导致的链路可靠性剧烈变化反映速度很慢，导致较大的传输延迟。专利[1]夏明等.基于无线传感器网络的停车位空闲信息收集方法[p].中国专利：2012101772306，2012-5-29.涉及专用于收集停车位状态信息的无线传感器网络数据传输技术。但对车辆遮蔽传感器导致数据传输中断时，该方法需要通过多次通信失败后才尝试修复，导致停车位状态检测延时过长。文献[3]周雪等.基于停车诱导系统的能量均衡可靠路由协议的设计.传感技术学报.2015.9.给出了一种停车位监测系统中能量均衡的可靠路由协议。该方法在车辆阻挡通信时，需要通过多次数据交互来更新可靠度进一步调整数据传输，因此仍然会带来较大延迟。

总体而言，现有基于无线传感器网络的停车位监测系统中停车位状态信息传输方法均依赖于节点间多次数据交换检测网络状态并进一步调整传输策略。这种方法对于突然出现的车辆遮蔽通信链路情况适应性较差，检测和调整慢，因此容易导致停车位状态信息传输延迟变大、甚至受阻。

发明内容

为了克服已有停车位状态信息报告方法在通信链路受到车辆遮蔽时延迟大、容易引起数据传输中断的不足，本发明提供一种利用传感器数据判断停车位当前空闲状态，并据此进行快速调整的停车位信息报告方法，从而有效降低通信链路受到车辆遮蔽时的延迟、避免引起数据传输中断。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，该方法根据传感器感知的停车位空闲状态，对停车位空闲信息报告方法做实时自动调整，所述报告方法过程如下：

停车位传感器节点周期性地向停车位状态信息汇聚节点报告所在停车位的状态；在每个报告周期中，停车位传感器节点拥有正常报告、备用报告和控制三种活动时隙，当停车位传感器节点所在停车位空闲状态不变，并且未出现停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功的情况，在正常报告时隙中报告停车位状态信息；在传感器探测到所在停车位状态与上个周期报告时相比发生变化或停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功时，则使用备用报告时隙报告停车位状态信息。控制时隙用于停车位状态信息汇聚节点向停车位传感器节点发送控制信息。

进一步，每个停车位传感器节点的正常报告时隙不同步。一个停车位传感器节点的正常报告时隙数量在1个到m个之间，其中一个用于报告自身停车位状态信息，其余的用于转发邻居停车位传感器节点的停车位状态信息；

所述备用报告时隙为所有停车位传感器节点均会同步唤醒的时隙，在备用报告时隙中，如停车位传感器节点所在停车位状态由被占用转变为空闲，则广播发送停车位状态信息，并在其中将转发等级L设为零级；如停车位传感器节点所在停车位状态由空闲转变为被占用，或停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功时，则广播发送停车位状态信息，并在其中将转发等级L设为大于零的整数值；

所述控制时隙为所有停车位传感器节点均会同步唤醒的时隙，在控制时隙中，停车位状态信息汇聚节点向停车位传感器节点广播发送控制信息，包括本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表、路径强化信息、下一个报告周期起始时间、备用报告时隙起始时间、控制时隙起始时间和时钟同步信息；

在除正常报告、备用报告和控制时隙外的其他时间，停车位传感器节点处于休眠状态。

再进一步，停车位传感器节点在正常报告时隙内报告停车位状态信息完毕后，立刻退出正常报告时隙；停车位传感器节点在备用报告时隙内发送/接收停车位状态信息完毕后，持续监听网络一段短暂的时间t，如没有监听到通信信号，退出备用报告时隙；停车位传感器节点在控制时隙结束后，立刻退出控制时隙。

更进一步，当停车位传感器节点探测到所在停车位状态从空闲转变为被占用，或停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功时，在备用报告时隙内报告停车位状态信息时将转发等级L设为一级；如转发等级L为一级的停车位状态信息发送仍然不成功，则在下一个周期中备用报告时隙内报告停车位状态信息时将转发等级L设为二级。

当停车位传感器节点的正常报告时隙数量小于m，最佳转发节点为空，并在备用报告时隙中收到来自邻居节点的转发等级L为一级的停车位状态信息时，对该信息的转发过程：停车位传感器节点仅在其所在车位为空闲，或除数据来源节点外的邻居节点所在车位为空闲时，才转发该停车位状态信息；如其所在车位为空闲，则在转发的停车位状态信息中将转发等级L设为零级，并在备用报告时隙中向停车位状态信息汇聚节点单播转发；如有除数据来源节点外的邻居节点所在车位为空闲，则在转发的停车位状态信息中保持转发等级L为一级，并在备用报告时隙中继续广播转发。

当停车位传感器节点正常报告时隙数量小于m，在备用报告时隙中收到来自邻居节点的转发等级L为二级的停车位状态信息时，对该信息的转发过程：在转发的停车位状态信息中保持转发等级L为二级，并在备用报告时隙中继续广播转发。

邻居节点所在停车位状态获取方法为：停车位传感器节点在备用报告时隙监听邻居节点广播发送的停车位状态信息，并据此更新该邻居节点当前的停车位状态。

每个停车位传感器节点在备用报告时隙中转发停车位状态信息时，会在停车位状态信息中记录其自身ID，当停车位状态信息汇聚节点收到停车位状态信息后，对其根据源停车位传感器节点ID进行分类；对于同一个停车位传感器节点报告的信息，选择出其中所记录转发节点ID数量最少的路径，并将该路径中转发节点ID顺序列表复制到控制信息数据包中作为路径强化信息，并在控制时隙内下发。

停车位传感器节点对于控制信息的处理逻辑：停车位传感器节点的默认最佳转发节点为空；如本停车位传感器节点未出现在本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表中，但有涉及本节点的路径强化信息，并且此路径强化信息中记录的上一跳节点距离停车位状态信息汇聚节点的跳数较节点本身记录的最佳转发节点距离停车位状态信息汇聚节点的跳数更小，或本节点记录的最佳转发节点为空，则将路径强化信息中记录的上一跳节点设置为最佳转发节点；如本停车位传感器节点未出现在本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表中，并且也没有涉及本节点的路径强化信息，则保持最佳转发节点不变。如本停车位传感器节点连续n次出现在本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表中，则清空最佳转发节点。然后，利用控制信息中记录的时钟同步信息同步自身时间，并将自身下一个报告周期起始时间更新为控制信息中记录的下一个报告周期起始时间，将自身备用报告时隙起始时间更新为控制信息中记录的备用报告时隙起始时间，将自身控制时隙起始时间更新为控制信息中记录的控制时隙起始时间。最后，停车位传感器节点广播转发控制信息。

对于停车位传感器节点，如正常报告时隙数量小于m，最佳转发节点不为空，也不是停车位状态信息汇聚节点，并且有未向最佳转发节点告知的本节点正常报告时隙起始时间，则在备用报告时隙内向最佳转发节点单播发送停车位状态信息，在其中设置转发等级L为一级，并稍带自身正常报告时隙起始时间。然后，切换回正常报告状态，下一个报告周期在正常报告时隙报告停车位状态信息。

当停车位传感器节点的正常报告时隙数量小于m，最佳转发节点不为空，并在备用报告时隙中收到来自邻居节点的转发等级L为一级的停车位状态信息时，向最佳转发节点单播转发此数据；如最佳转发节点为停车位状态信息汇聚节点，则在转发时设置转发等级L为零级，否则保持转发等级L为一级。如接收到的来自邻居节点的转发等级L为一级的停车位状态信息中包含邻居节点的正常报告时隙起始时间告知信息，则按照如下逻辑处理：如该停车位传感器节点是该邻居节点的最佳转发节点，并且该停车位传感器节点的正常报告时隙数量小于m，则添加该邻居节点的正常报告时隙到自身的正常报告时隙队列。

对于停车位传感器节点，如其邻居节点使用备用报告时隙通过广播请求其转发停车位状态信息，则删除已经添加到自身正常报告时隙队列中用于转发该邻居节点数据的正常报告时隙；如其自身使用备用报告时隙广播发送停车位状态信息，则删除除用于发送自身停车位状态信息的正常报告时隙外，其他所有正常报告时隙。

停车位传感器节点在正常报告时隙唤醒，如此时隙用于报告自身停车位状态，则单播发送停车位状态信息。其中如最佳转发节点不为空，也不是停车位状态信息汇聚节点，向最佳转发节点单播发送停车位状态信息，并在信息中设置转发等级L为一级；如最佳转发节点为空，或最佳转发节点为停车位状态信息汇聚节点，则向停车位状态信息汇聚节点单播发送停车位状态信息，并在信息中设置转发等级L为零级。如此时隙用于转发停车位状态信息，并且收到来自邻居停车位传感器节点的转发等级L为一级的停车位状态信息，则向最佳转发节点转发停车位信息。其中如最佳转发节点不是停车位状态信息汇聚节点，在信息中保持转发等级L为一级；如最佳转发节点为停车位状态信息汇聚节点，在信息中设置转发等级L为零级。

本发明的技术构思为：根据传感器感知的停车位空闲状态，对停车位空闲信息报告方法做实时自动调整。在每个报告周期中，停车位传感器节点拥有正常报告、备用报告和控制三种活动时隙。在停车位空闲状态不变，并且能够成功发送数据至停车位状态信息汇聚节点时，在正常报告时隙中报告停车位状态信息；在传感器探测到停车位状态变化或停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功时，则使用备用报告时隙报告停车位状态信息，并在备用报告时隙中对信息转发通信链路进行调整。停车位传感器节点可拥有超过一个正常报告时隙，其中一个用于报告自身停车位状态信息，其余的用于转发邻居节点停车位状态信息。控制时隙用于停车位状态信息汇聚节点广播下发控制信息。

本发明的有益效果主要表现在：有效降低通信链路受到车辆遮蔽时延迟、避免引起数据传输中断。

附图说明

图1是正常报告、备用报告和控制时隙在整个报告周期内的分布示意图。

图2是根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法的停车位传感器节点工作流程图。

图3是停车位传感器节点在正常报告时隙下的工作子流程图。

图4是停车位传感器节点在备用报告时隙下的工作子流程图。

图5是停车位传感器节点在控制时隙下的工作子流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图5，一种根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，该方法根据传感器感知的停车位空闲状态，对停车位空闲信息报告方法做实时自动调整，所述报告方法过程如下：

停车位传感器节点周期性地向停车位状态信息汇聚节点报告所在停车位的状态。参照图1，在每个报告周期中，停车位传感器节点拥有正常报告、备用报告和控制三种活动时隙，当停车位传感器节点所在停车位空闲状态不变，并且未出现停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功的情况，在正常报告时隙中报告停车位状态信息；在传感器探测到所在停车位状态与上个周期报告时相比发生变化或停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功时，则使用备用报告时隙报告停车位状态信息。控制时隙用于停车位状态信息汇聚节点向停车位传感器节点发送控制信息。

进一步，每个停车位传感器节点的正常报告时隙不同步。一个停车位传感器节点的正常报告时隙数量在1个到m个之间，其中一个用于报告自身停车位状态信息，其余的用于转发邻居停车位传感器节点的停车位状态信息；

所述备用报告时隙为所有停车位传感器节点均会同步唤醒的时隙，在备用报告时隙中，如停车位传感器节点所在停车位状态由被占用转变为空闲，则广播发送停车位状态信息，并在其中将转发等级L设为零级；如停车位传感器节点所在停车位状态由空闲转变为被占用，或停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功时，则广播发送停车位状态信息，并在其中将转发等级L设为大于零的整数值；

所述控制时隙为所有停车位传感器节点均会同步唤醒的时隙，在控制时隙中，停车位状态信息汇聚节点向停车位传感器节点广播发送控制信息，包括本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表、路径强化信息、下一个报告周期起始时间、备用报告时隙起始时间、控制时隙起始时间和时钟同步信息；

在除正常报告、备用报告和控制时隙外的其他时间，停车位传感器节点处于休眠状态。

再进一步，停车位传感器节点在正常报告时隙内报告停车位状态信息完毕后，立刻退出正常报告时隙；停车位传感器节点在备用报告时隙内发送/接收停车位状态信息完毕后，持续监听网络一段短暂的时间t，如没有监听到通信信号，退出备用报告时隙；停车位传感器节点在控制时隙结束后，立刻退出控制时隙。

更进一步，当停车位传感器节点探测到所在停车位状态从空闲转变为被占用，或停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功时，在备用报告时隙内报告停车位状态信息时将转发等级L设为一级；如转发等级L为一级的停车位状态信息发送仍然不成功，则在下一个周期中备用报告时隙内报告停车位状态信息时将转发等级L设为二级。

当停车位传感器节点的正常报告时隙数量小于m，最佳转发节点为空，并在备用报告时隙中收到来自邻居节点的转发等级L为一级的停车位状态信息时，对该信息的转发过程：停车位传感器节点仅在其所在车位为空闲，或除数据来源节点外的邻居节点所在车位为空闲时，才转发该停车位状态信息；如其所在车位为空闲，则在转发的停车位状态信息中将转发等级L设为零级，并在备用报告时隙中向停车位状态信息汇聚节点单播转发；如有除数据来源节点外的邻居节点所在车位为空闲，则在转发的停车位状态信息中保持转发等级L为一级，并在备用报告时隙中继续广播转发。

当停车位传感器节点正常报告时隙数量小于m，在备用报告时隙中收到来自邻居节点的转发等级L为二级的停车位状态信息时，对该信息的转发过程：在转发的停车位状态信息中保持转发等级L为二级，并在备用报告时隙中继续广播转发。

邻居节点所在停车位状态获取方法为：停车位传感器节点在备用报告时隙监听邻居节点广播发送的停车位状态信息，并据此更新该邻居节点当前的停车位状态。

每个停车位传感器节点在备用报告时隙中转发停车位状态信息时，会在停车位状态信息中记录其自身ID，当停车位状态信息汇聚节点收到停车位状态信息后，对其根据源停车位传感器节点ID进行分类；对于同一个停车位传感器节点报告的信息，选择出其中所记录转发节点ID数量最少的路径，并将该路径中转发节点ID顺序列表复制到控制信息数据包中作为路径强化信息，并在控制时隙内下发。

停车位传感器节点对于控制信息的处理逻辑：停车位传感器节点的默认最佳转发节点为空；如本停车位传感器节点未出现在本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表中，但有涉及本节点的路径强化信息，并且此路径强化信息中记录的上一跳节点距离停车位状态信息汇聚节点的跳数较节点本身记录的最佳转发节点距离停车位状态信息汇聚节点的跳数更小，或本节点记录的最佳转发节点为空，则将路径强化信息中记录的上一跳节点设置为最佳转发节点；如本停车位传感器节点未出现在本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表中，并且也没有涉及本节点的路径强化信息，则保持最佳转发节点不变。如本停车位传感器节点连续n次出现在本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表中，则清空最佳转发节点。然后，利用控制信息中记录的时钟同步信息同步自身时间，并将自身下一个报告周期起始时间更新为控制信息中记录的下一个报告周期起始时间，将自身备用报告时隙起始时间更新为控制信息中记录的备用报告时隙起始时间，将自身控制时隙起始时间更新为控制信息中记录的控制时隙起始时间。最后，停车位传感器节点广播转发控制信息。

对于停车位传感器节点，如正常报告时隙数量小于m，最佳转发节点不为空，也不是停车位状态信息汇聚节点，并且有未向最佳转发节点告知的本节点正常报告时隙起始时间，则在备用报告时隙内向最佳转发节点单播发送停车位状态信息，在其中设置转发等级L为一级，并稍带自身正常报告时隙起始时间。然后，切换回正常报告状态，下一个报告周期在正常报告时隙报告停车位状态信息。

当停车位传感器节点的正常报告时隙数量小于m，最佳转发节点不为空，并在备用报告时隙中收到来自邻居节点的转发等级L为一级的停车位状态信息时，向最佳转发节点单播转发此数据；如最佳转发节点为停车位状态信息汇聚节点，则在转发时设置转发等级L为零级，否则保持转发等级L为一级。如接收到的来自邻居节点的转发等级L为一级的停车位状态信息中包含邻居节点的正常报告时隙起始时间告知信息，则按照如下逻辑处理：如该停车位传感器节点是该邻居节点的最佳转发节点，并且该停车位传感器节点的正常报告时隙数量小于m，则添加该邻居节点的正常报告时隙到自身的正常报告时隙队列。

对于停车位传感器节点，如其邻居节点使用备用报告时隙通过广播请求其转发停车位状态信息，则删除已经添加到自身正常报告时隙队列中用于转发该邻居节点数据的正常报告时隙；如其自身使用备用报告时隙广播发送停车位状态信息，则删除除用于发送自身停车位状态信息的正常报告时隙外，其他所有正常报告时隙。

停车位传感器节点在正常报告时隙唤醒，如此时隙用于报告自身停车位状态，则单播发送停车位状态信息。其中如最佳转发节点不为空，也不是停车位状态信息汇聚节点，向最佳转发节点单播发送停车位状态信息，并在信息中设置转发等级L为一级；如最佳转发节点为空，或最佳转发节点为停车位状态信息汇聚节点，则向停车位状态信息汇聚节点单播发送停车位状态信息，并在信息中设置转发等级L为零级。如此时隙用于转发停车位状态信息，并且收到来自邻居停车位传感器节点的转发等级L为一级的停车位状态信息，则向最佳转发节点转发停车位信息。其中如最佳转发节点不是停车位状态信息汇聚节点，在信息中保持转发等级L为一级；如最佳转发节点为停车位状态信息汇聚节点，在信息中设置转发等级L为零级。

本实施例中，停车位传感器节点初始化过程如下：

停车位传感器节点上电后，首先监听网络，搜寻停车位状态信息汇聚节点，并将信号最强的停车位状态信息汇聚节点设置为最佳转发节点。并根据该停车位状态信息汇聚节点的控制信息，同步自身时钟，设置备用报告时隙起始时间和控制时隙起始时间。然后在整个报告周期起始时间之后，备用报告时隙起始时间之前，随机选择一个时间段作为自身正常报告时隙。

之后，停车位传感器节点进入工作，参照图2，根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法中，停车位传感器节点的工作流程如下：

停车位传感器节点在唤醒后，首先判断时隙类型，如是正常报告时隙，参照图3，按照以下逻辑工作：首先判断是否连续n次发送停车位状态信息不成功，如否，则根据传感器读数，进一步判断停车位状态是否发生变化。如否，且此时隙用于报告自身停车位状态，则单播发送停车位状态信息。其中如最佳转发节点不为空，且该最佳转发节点也不是停车位状态信息汇聚节点，向最佳转发节点单播发送停车位状态信息，并在信息中设置转发等级L为一级；如最佳转发节点为空，或最佳转发节点为停车位状态信息汇聚节点，则向停车位状态信息汇聚节点单播发送停车位状态信息，并在信息中设置转发等级L为零级。停车位传感器节点在正常报告时隙发送数据完成后，立刻进入休眠，等待下次唤醒。

如此正常报告时隙用于转发停车位状态信息，并且收到来自邻居停车位传感器节点的转发等级L为一级的停车位状态信息，则向最佳转发节点转发停车位信息。其中如最佳转发节点不是停车位状态信息汇聚节点，在信息中保持转发等级L为一级；如最佳转发节点为停车位状态信息汇聚节点，在信息中设置转发等级L为零级。停车位传感器节点在正常报告时隙发送数据完成后，立刻进入休眠，等待下次唤醒。

如正常报告时隙中连续n次发送停车位状态信息不成功，或停车位状态发生变化，则休眠，等待备用时隙唤醒。

如停车位传感器节点在唤醒后，判断时隙类型为备用报告时隙，参照图4，按照如下逻辑工作：首先判断是否连续n次发送停车位状态信息不成功，如否，则进一步判断停车位状态是否发生变化，如否，则进一步判断是否正常报告时隙数量小于m，最佳转发节点不为空，也不是停车位状态信息汇聚节点，并且有未向最佳转发节点告知的本节点正常报告时隙起始时间，如是则在备用报告时隙内向最佳转发节点单播发送停车位状态信息，在其中设置转发等级L为一级，并稍带自身正常报告时隙起始时间。在下一个报告周期停车位传感器节点将在正常报告时隙唤醒报告停车位状态信息。如连续n次发送停车位状态信息不成功，或停车位状态由空闲变为被占用，则首先检查上一次是否有转发等级L为一级的停车位状态信息发送不成功记录。如无，则广播报告停车位状态信息，同时在停车位状态信息中设置转发等级L为一级，如有，则广播报告停车位状态信息，同时在停车位状态信息中设置转发等级L为二级。如停车位状态由被占用变为空闲，则广播报告停车位状态信息，同时在停车位状态信息中设置转发等级L为零。然后，删除除用于发送自身停车位状态信息的正常报告时隙外，其他所有正常报告时隙。之后，停车位传感器节点开始监听网络。

当停车位传感器节点的正常报告时隙数量小于m，并在备用报告时隙中收到来自邻居节点的转发等级L为一级的停车位状态信息时，如最佳转发节点为空，则对该信息按照以下过程转发：如其所在车位为空闲，则在转发的停车位状态信息中将转发等级L设为零级，并在备用报告时隙中向停车位状态信息汇聚节点单播转发；如有除数据来源节点外的邻居节点所在车位为空闲，则在转发的停车位状态信息中保持转发等级L为一级，并在备用报告时隙中继续广播转发。如此时最佳转发节点不为空，则向最佳转发节点单播转发此数据。如最佳转发节点为停车位状态信息汇聚节点，则在转发时设置转发等级L为零级，否则保持转发等级L为一级。如接收到的来自邻居节点的转发等级L为一级的停车位状态信息中包含邻居节点的正常报告时隙起始时间告知信息，则按照如下逻辑处理：如该停车位传感器节点是该邻居节点的最佳转发节点，并且该停车位传感器节点的正常报告时隙数量小于m，则添加该邻居节点的正常报告时隙到自身的正常报告时隙队列。

当停车位传感器节点正常报告时隙数量小于m，在备用报告时隙中收到来自邻居节点的转发等级L为二级的停车位状态信息时，对该信息按照如下过程转发：在转发的停车位状态信息中保持转发等级L为二级，并在备用报告时隙中继续广播转发。

停车位传感器节点在备用报告时隙中转发停车位状态信息时，会在停车位状态信息中记录其自身ID。如停车位传感器节点使用备用报告时隙转发某邻居节点广播的停车位状态信息，则删除已经添加到自身正常报告时隙队列中用于转发该邻居节点数据的正常报告时隙。停车位传感器节点如在备用报告时隙中监听到邻居节点广播发送的停车位状态信息，则据此更新该邻居节点当前的停车位状态。之后，停车位传感器节点继续监听网络，如在t时间内未监听到任何信号，则进入休眠，等待下一次唤醒。

如停车位传感器节点在唤醒后，判断时隙类型为控制时隙，参照图5，接收控制信息并按照如下逻辑进行处理：如本停车位传感器节点未出现在本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表中，但有涉及本节点的路径强化信息，并且此路径强化信息中记录的上一跳节点距离停车位状态信息汇聚节点的跳数较节点本身记录的最佳转发节点距离停车位状态信息汇聚节点的跳数更小，或本节点记录的最佳转发节点为空，则将路径强化信息中记录的上一跳节点设置为最佳转发节点；如本停车位传感器节点未出现在本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表中，并且也没有涉及本节点的路径强化信息，则保持最佳转发节点不变。如本停车位传感器节点连续n次出现在本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表中，则清空最佳转发节点。然后，利用控制信息中记录的时钟同步信息同步自身时间，并将自身下一个报告周期起始时间更新为控制信息中记录的下一个报告周期起始时间，将自身备用报告时隙起始时间更新为控制信息中记录的备用报告时隙起始时间，将自身控制时隙起始时间更新为控制信息中记录的控制时隙起始时间。然后，停车位传感器节点广播转发控制信息。在控制时隙结束后，停车位传感器节点进入休眠，等待下一次唤醒。

Claims (10)

1.一种根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，其特征在于：该方法根据传感器感知的停车位空闲状态，对停车位空闲信息报告方法做实时自动调整，所述报告方法过程如下：

停车位传感器节点周期性地向停车位状态信息汇聚节点报告所在停车位的状态；在每个报告周期中，停车位传感器节点拥有正常报告、备用报告和控制三种活动时隙，当停车位传感器节点所在停车位空闲状态不变，并且未出现停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功的情况，在正常报告时隙中报告停车位状态信息；在传感器探测到所在停车位状态与上个周期报告时相比发生变化或停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功时，则使用备用报告时隙报告停车位状态信息，控制时隙用于停车位状态信息汇聚节点向停车位传感器节点发送控制信息。

2.如权利要求1所述的根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，其特征在于：每个停车位传感器节点的正常报告时隙不同步，一个停车位传感器节点的正常报告时隙数量在1个到m个之间，其中一个用于报告自身停车位状态信息，其余的用于转发邻居停车位传感器节点的停车位状态信息；

所述备用报告时隙为所有停车位传感器节点均会同步唤醒的时隙，在备用报告时隙中，如停车位传感器节点所在停车位状态由被占用转变为空闲，则广播发送停车位状态信息，并在其中将转发等级L设为零级；如停车位传感器节点所在停车位状态由空闲转变为被占用，或停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功时，则广播发送停车位状态信息，并在其中将转发等级L设为大于零的整数值；

所述控制时隙为所有停车位传感器节点均会同步唤醒的时隙，在控制时隙中，停车位状态信息汇聚节点向停车位传感器节点广播发送控制信息，包括当前报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表、路径强化信息、下一个报告周期起始时间、备用报告时隙起始时间、控制时隙起始时间和时钟同步信息；

停车位传感器节点在正常报告时隙内报告停车位状态信息完毕后，立刻退出正常报告时隙；停车位传感器节点在备用报告时隙内发送/接收停车位状态信息完毕后，持续监听网络一段短暂的时间t，如没有监听到通信信号，退出备用报告时隙；停车位传感器节点在控制时隙结束后，立刻退出控制时隙；在除正常报告、备用报告和控制时隙外的其他时间，停车位传感器节点处于休眠状态。

3.如权利要求2所述的根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，其特征在于：当停车位传感器节点探测到所在停车位状态从空闲转变为被占用，或停车位状态信息连续n个报告周期发送不成功时，在备用报告时隙内报告停车位状态信息时将转发等级L设为一级；如转发等级L为一级的停车位状态信息发送仍然不成功，则在下一个周期中备用报告时隙内报告停车位状态信息时将转发等级L设为二级。

4.如权利要求3所述的根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，其特征在于：当停车位传感器节点的正常报告时隙数量小于m，最佳转发节点为空，并在备用报告时隙中收到来自邻居节点的转发等级L为一级的停车位状态信息时，对该信息的转发过程：停车位传感器节点仅在其所在车位为空闲，或除数据来源节点外的邻居节点所在车位为空闲时，才转发该停车位状态信息；如其所在车位为空闲，则在转发的停车位状态信息中将转发等级L设为零级，并在备用报告时隙中向停车位状态信息汇聚节点单播转发；如有除数据来源节点外的邻居节点所在车位为空闲，则在转发的停车位状态信息中保持转发等级L为一级，并在备用报告时隙中继续广播转发；

当停车位传感器节点正常报告时隙数量小于m，在备用报告时隙中收到来自邻居节点的转发等级L为二级的停车位状态信息时，对该信息的转发过程：在转发的停车位状态信息中保持转发等级L为二级，并在备用报告时隙中继续广播转发。

5.如权利要求2～4之一所述的根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，其特征在于：每个停车位传感器节点在备用报告时隙中转发停车位状态信息时，会在停车位状态信息中记录其自身ID，当停车位状态信息汇聚节点收到停车位状态信息后，对其根据源停车位传感器节点ID进行分类；对于同一个停车位传感器节点报告的信息，选择出其中所记录转发节点ID数量最少的路径，并将该路径中转发节点ID顺序列表复制到控制信息数据包中作为路径强化信息，并在控制时隙内下发。

6.如权利要求5所述的根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，其特征在于：停车位传感器节点对于控制信息的处理逻辑：停车位传感器节点的默认最佳转发节点为空；如本停车位传感器节点未出现在本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表中，但有涉及本节点的路径强化信息，并且此路径强化信息中记录的上一跳节点距离停车位状态信息汇聚节点的跳数较节点本身记录的最佳转发节点距离停车位状态信息汇聚节点的跳数更小，或本节点记录的最佳转发节点为空，则将路径强化信息中记录的上一跳节点设置为最佳转发节点；如本停车位传感器节点未出现在本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表中，并且也没有涉及本节点的路径强化信息，则保持最佳转发节点不变；如本停车位传感器节点连续n次出现在本报告周期未成功收到数据的停车位传感器节点ID列表中，则清空最佳转发节点；然后，利用控制信息中记录的时钟同步信息同步自身时间，并将自身下一个报告周期起始时间更新为控制信息中记录的下一个报告周期起始时间，将自身备用报告时隙起始时间更新为控制信息中记录的备用报告时隙起始时间，将自身控制时隙起始时间更新为控制信息中记录的控制时隙起始时间，最后，停车位传感器节点广播转发控制信息。

7.如权利要求6所述的根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，其特征在于：对于停车位传感器节点，如正常报告时隙数量小于m，最佳转发节点不为空，也不是停车位状态信息汇聚节点，并且有未向最佳转发节点告知的本节点正常报告时隙起始时间，则在备用报告时隙内向最佳转发节点单播发送停车位状态信息，在其中设置转发等级L为一级，并稍带自身正常报告时隙起始时间，然后切换回正常报告状态，下一个报告周期在正常报告时隙报告停车位状态信息。

8.如权利要求7所述的根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，其特征在于：当停车位传感器节点的正常报告时隙数量小于m，最佳转发节点不为空，并在备用报告时隙中收到来自邻居节点的转发等级L为一级的停车位状态信息时，向最佳转发节点单播转发此数据；如最佳转发节点为停车位状态信息汇聚节点，则在转发时设置转发等级L为零级，否则保持转发等级L为一级；如接收到的来自邻居节点的转发等级L为一级的停车位状态信息中包含邻居节点的正常报告时隙起始时间告知信息，则按照如下逻辑处理：如该停车位传感器节点是该邻居节点的最佳转发节点，并且该停车位传感器节点的正常报告时隙数量小于m，则添加该邻居节点的正常报告时隙到自身的正常报告时隙队列。

9.如权利要求8所述的根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，其特征在于：对于停车位传感器节点，如其邻居节点使用备用报告时隙通过广播请求其转发停车位状态信息，则删除已经添加到自身正常报告时隙队列中用于转发该邻居节点数据的正常报告时隙；如其自身使用备用报告时隙广播发送停车位状态信息，则删除除用于发送自身停车位状态信息的正常报告时隙外，其他所有正常报告时隙。

10.如权利要求8所述的根据停车位当前空闲状态快速调整的停车位信息报告方法，其特征在于：停车位传感器节点在正常报告时隙唤醒，如此时隙用于报告自身停车位状态，则单播发送停车位状态信息，其中如最佳转发节点不为空，也不是停车位状态信息汇聚节点，向最佳转发节点单播发送停车位状态信息，并在信息中设置转发等级L为一级；如最佳转发节点为空，或最佳转发节点为停车位状态信息汇聚节点，则向停车位状态信息汇聚节点单播发送停车位状态信息，并在信息中设置转发等级L为零级；如此时隙用于转发停车位状态信息，并且收到来自邻居停车位传感器节点的转发等级L为一级的停车位状态信息，则向最佳转发节点转发停车位信息，其中如最佳转发节点不是停车位状态信息汇聚节点，在信息中保持转发等级L为一级；如最佳转发节点为停车位状态信息汇聚节点，在信息中设置转发等级L为零级。