CN111510885B - 一种无线保真网络的漫游切换系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无线保真网络的漫游切换系统及方法。所述无线保真网络的漫游切换系统包括车载控制模块、无线保真网络客户端模块、当前无线访问接入点、目标无线访问接入点以及计算机，所述车载控制模块用于采集无人驾驶电机车前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令，所述无线保真网络客户端模块用于根据所述切换命令，以切换至指定信道上，所述当前无线访问接入点与所述无线保真网络客户端模块之间无线通信连接，所述目标无线访问接入点与所述当前无线访问接入点之间无线通信连接。本发明漫游时不需要轮询扫描WIFI信道，而且WIFI切换时机更加准确、恰当。

Description

一种无线保真网络的漫游切换系统及方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种无线保真网络的漫游切换系统及方法。

背景技术

传统的快速漫游采用802.11r协议快速切换机制实现切换，切换原理是WIFI(无线保真)客户端在实现漫游切换之前会提前扫描侦听。在到达扫描门限值时进行背景扫描，背景扫描到信号更优且符合条件(例如：ssid相同，加密方式相同等)的AP(无线访问接入点)。而后当目前关联AP的SNR值低于漫游门限值时会切换到更优的AP上。通过设置扫描门限值和漫游门限值，提前进行了相应的背景扫描，只有到达漫游门限值是在进行切换，切换的时候采用802.11r快速切换协议机制。

现有技术中的快速切换机制存在以下问题：漫游时需轮询扫描WIFI信道，WIFI客户端扫描阈值和漫游阈值固定，然而在矿井下或者环境复杂的状态下，相同的信号值通信效果不一定相同，但在一个工程项目中WIFI客户端的漫游切换阀值只能为一个，因此导致WIFI客户端的切换时机不准确，因此迫切需要改进。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无线保真网络的漫游切换系统及方法，用于解决现有技术中的漫游时需轮询扫描WIFI信道，WIFI客户端扫描阈值和漫游阈值固定，然而在矿井下或者环境复杂的状态下，相同的信号值通信效果不一定相同，但在一个工程项目中WIFI客户端的漫游切换阀值只能为一个，因此导致WIFI客户端的切换时机不准确的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无线保真网络的漫游切换系统，所述无线保真网络的漫游切换系统包括：

车载控制模块，用于采集无人驾驶电机车前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令；

无线保真网络客户端模块，用于根据所述切换命令，以切换至指定信道上；

当前无线访问接入点，其与所述无线保真网络客户端模块之间无线通信连接；

至少一目标无线访问接入点，其与所述当前无线访问接入点之间无线通信连接。

在本发明的一实施例中，所述无线保真网络的漫游切换系统还包括：

计算机，用于根据所述路况视频，以获得视频传输质量；并根据所述视频传输质量，以获取无线保真网络切换的位置。

在本发明的一实施例中，所述计算机分别与当前无线访问接入点、目标无线访问接入点之间无线通信连接。

在本发明的一实施例中，所述车载控制模块包括：

摄像机，用于采集所述无人驾驶电机车前方的路况视频；

车载定位单元，用于预先设置预设无线保真网络切换点位置，以及对所述无人驾驶电机车进行定位，以获取所述无人驾驶电机车的位置信息；

车载控制器，用于根据所述位置信息以及无线保真网络切换的位置，以获取无线保真网络切换时机。

在本发明的一实施例中，所述车载控制器用于判断所述无线保真网络客户端模块是否到达所述无线保真网络切换时机，若是，则发送切换命令。

在本发明的一实施例中，所述车载控制模块安装于所述无人驾驶电机车上。

本发明还提供一种无线保真网络的漫游切换方法，所述无线保真网络的漫游切换方法包括上述的无线保真网络的漫游切换系统，所述无线保真网络的漫游切换方法包括：

通过车载控制模块采集无人驾驶电机车前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令；

通过无线保真网络客户端模块根据所述切换命令，以切换至指定信道上。

在本发明的一实施例中，所述无线保真网络的漫游切换方法还包括：

通过计算机根据所述路况视频，以获得视频传输质量；并根据所述视频传输质量，以获取无线保真网络切换的位置。

在本发明的一实施例中，所述通过车载控制模块采集无人驾驶电机车前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令的步骤包括：

通过摄像机采集所述无人驾驶电机车前方的路况视频；

通过车载定位单元预先设置预设无线保真网络切换点位置，以及对所述无人驾驶电机车进行定位，以获取所述无人驾驶电机车的位置信息；

通过车载控制器根据所述位置信息以及无线保真网络切换的位置，以获取无线保真网络切换时机。

本发明还提供一种用于铁路或矿井运输的无人驾驶电机车，所述用于铁路或矿井运输的无人驾驶电机车包括：

无线保真网络的漫游切换系统，所述无线保真网络的漫游切换系统包括：

车载控制模块，用于采集无人驾驶电机车前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令；

无线保真网络客户端模块，用于根据所述切换命令，以切换至指定信道上；

当前无线访问接入点，其与所述无线保真网络客户端模块之间无线通信连接；

至少一目标无线访问接入点，其与所述当前无线访问接入点之间无线通信连接；

所述车载控制模块中的摄像机设置于所述无人驾驶电机车的前端；

所述无线保真网络客户端模块、车载控制模块中的车载定位单元、车载控制器安装于所述无人驾驶电机车内部；

驾驶所述无人驾驶电机车，以使所述摄像机采集所述无人驾驶电机车前方的路况视频；

所述无线保真网络客户端模块进行快速漫游切换时，设置系统使用的多个信道；

多个信道包括信道、信道以及信道。

如上所述，本发明的一种无线保真网络的漫游切换系统及方法，具有以下有益效果：

本发明的无线保真网络的漫游切换系统包括车载控制模块、无线保真网络客户端模块、当前无线访问接入点以及目标无线访问接入点，所述车载控制模块用于采集无人驾驶电机车前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令，所述无线保真网络客户端模块用于根据所述切换命令，以切换至指定信道上。本发明漫游时不需要轮询扫描WIFI信道，而且WIFI切换时机更加准确、恰当。

本发明的无线保真网络的漫游切换方法在进行WIFI切换时不需要进行信道轮询扫描，而且能够直接切换到指定的信道，更加迅速。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的一种无线保真网络的漫游切换系统的结构示意图。

图2为本申请又一个实施例提供的一种无线保真网络的漫游切换系统的结构示意图。

图3为本申请一个实施例提供的一种无线保真网络的漫游切换方法的工作流程图。

图4为本申请又一个实施例提供的一种无线保真网络的漫游切换方法的工作流程图。

图5为本申请再一个实施例提供的一种无线保真网络的漫游切换方法的工作流程图。

元件标号说明

1 无人驾驶电机车

2 车载控制模块

10 摄像机

20 车载控制器

30 无线保真网络客户端模块

40 车载定位单元

50 当前无线访问接入点

60 目标无线访问接入点

70 计算机

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1、图2，图1为本申请一个实施例提供的一种无线保真网络的漫游切换系统的结构示意图。图2为本申请又一个实施例提供的一种无线保真网络的漫游切换系统的结构示意图。本发明提供一种无线保真网络的漫游切换系统，所述无线保真网络的漫游切换系统包括但不限于车载控制模块2、无线保真网络客户端模块30、当前无线访问接入点50、多个目标无线访问接入点60以及计算机70。所述车载控制模块2用于采集无人驾驶电机车1前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令。具体的，所述车载控制模块2包括但不限于摄像机10、车载定位单元40以及车载控制器20。所述摄像机10可以但不限于设置于所述无人驾驶电机车1的前端，所述摄像机10用于采集所述无人驾驶电机车1前方的路况视频。所述摄像机10用于将所述路况视频依次通过车载控制器20、无线保真网络客户端模块30无线发送至所述当前无线访问接入点50，再通过所述当前无线访问接入点50发送至计算机70，所述计算机70用于根据所述路况视频，以获得视频传输质量。所述计算机70还用于根据所述视频传输质量，以获取无线保真网络切换的位置，无人驾驶电机车1的运行方向是用来辅助判断无线保真网络切换的位置，所述计算机70还用于将所述无线保真网络切换的位置依次通过当前无线访问接入点50、无线保真网络客户端模块30、车载控制器20发送至摄像机10。所述车载定位单元40用于预先设置预设无线保真网络切换点位置，以及对所述无人驾驶电机车1进行定位，以获取所述无人驾驶电机车1的位置信息。所述预设无线保真网络切换点位置指的是预设的所述无线保真网络客户端模块30在当前无线访问接入点50和目标无线访问接入点60之间切换的地点。所述车载定位单元40可以但不限于设置于所述无人驾驶电机车1上，所述车载定位单元40可以但不限于为UWB(Ultra Wideband)模块。所述UWB模块利用无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。所述车载定位单元40能够获取无人驾驶电机车1的运行方向。所述车载控制器20用于根据所述位置信息以及无线保真网络切换的位置，以获取无线保真网络切换时机。所述车载控制器20包括单片机以及外围电路，具体的，所述车载控制器20用于接收来自车载定位单元40的位置信息。所述无线保真网络客户端模块30用于根据所述切换命令，以切换至指定信道上。所述无线保真网络客户端模块30可以但不限于为WIFI模块。所述当前无线访问接入点50与所述无线保真网络客户端模块30之间无线通信连接。所述目标无线访问接入点60与所述当前无线访问接入点50之间无线通信连接。所述当前无线访问接入点50、目标无线访问接入点60均与所述计算机70之间无线通信连接，所述当前无线访问接入点50、目标无线访问接入点60与所述计算机70之间可以但不限于通过光纤网络通信连接，所述计算机70可以但不限于为PC机。所述车载控制器20还用于判断所述无线保真网络客户端模块30是否到达所述无线保真网络切换时机，若所述无线保真网络客户端模块30到达所述无线保真网络切换时机，则发送切换命令。所述无线保真网络切换的位置指的是由所述当前无线访问接入点50切换到目标无线访问接入点60时刻的所述无线保真网络客户端模块30的位置。所述当前无线访问接入点50和目标无线访问接入点60即为当前AP与目标AP，所述当前AP与目标AP是并列的关系，例如：当所述无人驾驶电机车1切换到目标AP后，那么所述目标AP就变成当前AP，之前的当前AP可以变成下一个目标AP。目标AP也发射WIFI信号，但由于所述无人驾驶电机车1之间未连接，所以目标AP与无人驾驶电机车1之间没有信号传输。本发明的无线保真网络的漫游切换系统可以应用于无人驾驶电机车中，所述无线保真网络的漫游切换系统可以但不限于应用于铁路和矿井运输中。请参阅图1和图2，本发明还提供一种用于铁路或矿井运输的无人驾驶电机车，所述用于铁路或矿井运输的无人驾驶电机车可以但不限于应用于铁路和矿井运输中。所述用于铁路或矿井运输的无人驾驶电机车包括：无线保真网络的漫游切换系统，所述无线保真网络的漫游切换系统包括：车载控制模块2用于采集无人驾驶电机车1前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令，所述无线保真网络客户端模块30用于根据所述切换命令，以切换至指定信道上，当前无线访问接入点50，其与所述无线保真网络客户端模块30之间无线通信连接，至少一目标无线访问接入点60与所述当前无线访问接入点50之间无线通信连接，所述车载控制模块2中的摄像机10设置于所述无人驾驶电机车1的前端，所述无线保真网络客户端模块30、车载控制模块2中的车载定位单元40、车载控制器20安装于所述无人驾驶电机车1内部，驾驶所述无人驾驶电机车1，以使所述摄像机10采集所述无人驾驶电机车1前方的路况视频，所述无线保真网络客户端模块30进行快速漫游切换时，设置系统使用的多个信道，多个信道包括1信道、6信道以及11信道。

请参阅图3、图4、图5，图3为本申请一个实施例提供的一种无线保真网络的漫游切换方法的工作流程图。图4为本申请又一个实施例提供的一种无线保真网络的漫游切换方法的工作流程图。图5为本申请再一个实施例提供的一种无线保真网络的漫游切换方法的工作流程图。与本发明的一种无线保真网络的漫游切换系统的原理相似的是，本发明还提供一种无线保真网络的漫游切换方法，所述无线保真网络的漫游切换方法包括上述的无线保真网络的漫游切换系统，所述无线保真网络的漫游切换方法包括：S1、通过车载控制模块2采集无人驾驶电机车1前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令。S2、通过无线保真网络客户端模块30根据所述切换命令，以切换至指定信道上。本发明的无线保真网络的漫游切换方法还包括步骤S0，S0、通过计算机70根据所述路况视频，以获得视频传输质量；并根据所述视频传输质量，以获取无线保真网络切换的位置。具体的，所述视频传输质量可以但不限于包括所述路况视频是否存在卡顿、延时等现象，例如，所述预设无线保真网络切换点位置可以预先设置在所述当前无线访问接入点50、目标无线访问接入点60的中间位置，当所述无人驾驶电机车1沿着所述当前无线访问接入点50向所述目标无线访问接入点60行走时，观测所述路况视频是否卡顿、延时，如果预设的中间位置未出现卡顿、延时的话，所述无线保真网络切换的位置就选在中间位置，如果出现卡顿、延时的话，可以通过所述车载控制器20将所述无线保真网络切换的位置左移或者右移依次测试。具体的，所述步骤S1中的通过车载控制模块2采集无人驾驶电机车1前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令的步骤包括：S11、通过摄像机10采集所述无人驾驶电机车1前方的路况视频。S12、通过车载定位单元40预先设置预设无线保真网络切换点位置，以及对所述无人驾驶电机车1进行定位，以获取所述无人驾驶电机车1的位置信息。具体的，所述摄像机10采集到路况视频后，将所述路况视频依次通过车载控制器20、无线保真网络客户端模块30、当前无线访问接入点50发送至所述计算机70。S13、通过车载控制器20根据所述位置信息以及无线保真网络切换的位置，以获取无线保真网络切换时机。本发明的无线保真网络的漫游切换方法可以应用于无人驾驶无人驾驶电机车中，所述无线保真网络的漫游切换方法可以但不限于应用于铁路和矿井运输中。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5，所述无线保真网络客户端模块30进行快速漫游切换时，可以设置系统使用的几个信道，一般为1、6、11信道。所述无线保真网络的漫游切换方法在所述无人驾驶电机车1行进过程中，由于知道了所述无人驾驶电机车1的精确位置和运行方向，就可以知道下一个AP基站的具体信道号，可以指定无线保真网络客户端模块30漫游切换到指定的信道，不必再做漫游信道扫描，进一步缩短了漫游切换延时。

综上所述，所述无线保真网络的漫游切换系统包括车载控制模块2、无线保真网络客户端模块30、当前无线访问接入点50、目标无线访问接入点60以及计算机70，所述车载控制模块2用于采集无人驾驶电机车1前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令，所述无线保真网络客户端模块30用于根据所述切换命令，以切换至指定信道上，所述当前无线访问接入点50与所述无线保真网络客户端模块30之间无线通信连接，所述目标无线访问接入点60与所述当前无线访问接入点50之间无线通信连接。本发明漫游时不需要轮询扫描WIFI信道，而且WIFI切换时机更加准确、恰当。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种无线保真网络的漫游切换系统，其特征在于，所述无线保真网络的漫游切换系统包括：

车载控制模块，用于采集无人驾驶电机车前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令；

无线保真网络客户端模块，用于根据所述切换命令，以切换至指定信道上；

当前无线访问接入点，其与所述无线保真网络客户端模块之间无线通信连接；

至少一目标无线访问接入点，其与所述当前无线访问接入点之间无线通信连接；

计算机，用于根据所述路况视频，以获得视频传输质量；并根据所述视频传输质量，以获取无线保真网络切换的位置；

所述车载控制模块包括：

摄像机，用于采集所述无人驾驶电机车前方的路况视频；

车载定位单元，用于预先设置预设无线保真网络切换点位置，以及对所述无人驾驶电机车进行定位，以获取所述无人驾驶电机车的位置信息；

车载控制器，用于根据所述位置信息以及无线保真网络切换的位置，以获取无线保真网络切换时机；

所述车载控制器用于判断所述无线保真网络客户端模块是否到达所述无线保真网络切换时机，若是，则发送切换命令；

其中，所述摄像机用于将所述路况视频依次通过所述车载控制器、所述无线保真网络客户端模块无线发送至所述当前无线访问接入点，再通过所述当前无线访问接入点发送至所述计算机；

所述计算机还用于将所述无线保真网络切换的位置依次通过所述当前无线访问接入点、所述无线保真网络客户端模块、所述车载控制器发送至所述摄像机。

2.根据权利要求1所述的一种无线保真网络的漫游切换系统，其特征在于，所述计算机分别与当前无线访问接入点、目标无线访问接入点之间无线通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种无线保真网络的漫游切换系统，其特征在于：所述无线保真网络客户端模块安装于所述无人驾驶电机车上。

4.一种无线保真网络的漫游切换方法，其特征在于，所述无线保真网络的漫游切换方法应用如权利要求1至权利要求3任一项所述的无线保真网络的漫游切换系统，所述无线保真网络的漫游切换方法包括：

通过车载控制模块采集无人驾驶电机车前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令；

具体步骤包括：

通过摄像机采集所述无人驾驶电机车前方的路况视频；

其中，所述摄像机用于将所述路况视频依次通过所述车载控制器、所述无线保真网络客户端模块无线发送至所述当前无线访问接入点，再通过所述当前无线访问接入点发送至所述计算机；

通过计算机根据所述路况视频，以获得视频传输质量；并根据所述视频传输质量，以获取无线保真网络切换的位置；

所述计算机还用于将所述无线保真网络切换的位置依次通过所述当前无线访问接入点、所述无线保真网络客户端模块、所述车载控制器发送至所述摄像机；

通过车载定位单元预先设置预设无线保真网络切换点位置，以及对所述无人驾驶电机车进行定位，以获取所述无人驾驶电机车的位置信息；

通过车载控制器根据所述位置信息以及无线保真网络切换的位置，以获取无线保真网络切换时机；

所述车载控制器用于判断所述无线保真网络客户端模块是否到达所述无线保真网络切换时机，若是，则发送切换命令；通过无线保真网络客户端模块根据所述切换命令，以切换至指定信道上。

5.一种用于铁路或矿井运输的无人驾驶电机车，其特征在于，所述用于铁路或矿井运输的无人驾驶电机车包括：

无线保真网络的漫游切换系统，所述无线保真网络的漫游切换系统包括：

车载控制模块，用于采集无人驾驶电机车前方的路况视频以及预先设置预设无线保真网络切换点位置，以输出切换命令；

无线保真网络客户端模块，用于根据所述切换命令，以切换至指定信道上；

当前无线访问接入点，其与所述无线保真网络客户端模块之间无线通信连接；

至少一目标无线访问接入点，其与所述当前无线访问接入点之间无线通信连接；

计算机，用于根据所述路况视频，以获得视频传输质量；并根据所述视频传输质量，以获取无线保真网络切换的位置；

所述车载控制模块包括：

摄像机，用于采集所述无人驾驶电机车前方的路况视频；

车载定位单元，用于预先设置预设无线保真网络切换点位置，以及对所述无人驾驶电机车进行定位，以获取所述无人驾驶电机车的位置信息；

车载控制器，用于根据所述位置信息以及无线保真网络切换的位置，以获取无线保真网络切换时机；

所述车载控制器用于判断所述无线保真网络客户端模块是否到达所述无线保真网络切换时机，若是，则发送切换命令；

其中，所述摄像机用于将所述路况视频依次通过所述车载控制器、所述无线保真网络客户端模块无线发送至所述当前无线访问接入点，再通过所述当前无线访问接入点发送至所述计算机；

所述计算机还用于将所述无线保真网络切换的位置依次通过所述当前无线访问接入点、所述无线保真网络客户端模块、所述车载控制器发送至所述摄像机；

所述车载控制模块中的摄像机设置于所述无人驾驶电机车的前端；

所述无线保真网络客户端模块、车载控制模块中的车载定位单元、车载控制器安装于所述无人驾驶电机车内部；

驾驶所述无人驾驶电机车，以使所述摄像机采集所述无人驾驶电机车前方的路况视频；

所述无线保真网络客户端模块进行快速漫游切换时，设置系统使用的多个信道；

多个信道包括1信道、6信道以及11信道。

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