【技术实现步骤摘要】
一种基于车联网的数据传输方法及系统
本专利技术属于车联网技术、汽车通信
，具体涉及一种基于车联网的数据传输方法及系统。
技术介绍
在公路上进行高速行驶的汽车之间的数据传输对移动网络的数据传输量的计算与分配提出了高要求，高速位移中的汽车的运动方向与运动轨迹是处于动态的变化中的，汽车与汽车之间通过无线传输装备而相互连接形成的局部的网络拓扑结构也是暂时的且动态变化中的，当局部的网络拓扑结构中的一辆或多辆汽车运动的轨迹偏离了局部的网络拓扑结构时，需要高效地调整计算该局部的网络拓扑结构中的车辆与其他的局部的网络拓扑结构中的车辆的连接，其中计算选择出网络拓扑结构中的负责在网络之间进行数据传输的传输节点是一个关键任务，传输节点的计算选取以及新的传输节点与旧的传输节点的交替中的数据传输任务的维护与任务的分配需要具有更高效率且具有更高兼容性的计算方法，然而，当前的基于简单的路由机制的算法及其系统不足以承担高效率、高兼容的运算任务。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种基于车联网的数据传输方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。在高速移动的动态的车联网中，传输节点的选择是高速而动态的，各个局部的通信子网中负责与其他的通信子网络进行数据沟通的传输节点的选取应该是一个动态的任务，在一个通信子网络的传输节点已经在其唯一过程中离该通信子网的其他车节点的距离越发增大，该传输节点与其他车节点在改通信子网中的数据传输能耗亦随之越发增大，则需要动态计算传输节点的选...
【技术保护点】
1.一种基于车联网的数据传输方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/nS100，以每辆汽车作为一个车节点，所述车节点安装有ZigBee无线通信设备并以此与其他车节点连接进行数据通信，将能够与本车节点连接进行数据通信的所有车节点作为该车节点的邻近节点；/nS200，基于计算各车节点与各车节点对应的所有邻近节点的实际通信量所得的阈值为通信阈值，所述实际通信量由计算各车节点之间的通信的网络吞吐量所得；/nS300，多个在通信阈值内的车节点作为一个通信子网，所有的通信子网作为一个通信总网；/nS400，在每个通信子网中，选取出与其他的通信子网距离最小的车节点作为负责本通信子网与其他通信子网进行数据通信的传输节点；/nS500，当一个通信子网的传输节点与该通信子网中的其他车节点的距离超出通信阈值时，该通信子网将此传输节点在通信子网中移除，并重新选取出与其他的通信子网距离最小的车节点作为本通信子网的新的传输节点；/nS600，在通信子网将传输节点在通信子网中移除的过程中，传输节点将自身的传输中的实际通信量按权重分配给该通信子网中的其他车节点，直到重新选取出新的传输节点后，该通信子网中的其他车节点...
【技术特征摘要】
1.一种基于车联网的数据传输方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100，以每辆汽车作为一个车节点，所述车节点安装有ZigBee无线通信设备并以此与其他车节点连接进行数据通信，将能够与本车节点连接进行数据通信的所有车节点作为该车节点的邻近节点；
S200，基于计算各车节点与各车节点对应的所有邻近节点的实际通信量所得的阈值为通信阈值，所述实际通信量由计算各车节点之间的通信的网络吞吐量所得；
S300，多个在通信阈值内的车节点作为一个通信子网，所有的通信子网作为一个通信总网；
S400，在每个通信子网中，选取出与其他的通信子网距离最小的车节点作为负责本通信子网与其他通信子网进行数据通信的传输节点；
S500，当一个通信子网的传输节点与该通信子网中的其他车节点的距离超出通信阈值时，该通信子网将此传输节点在通信子网中移除，并重新选取出与其他的通信子网距离最小的车节点作为本通信子网的新的传输节点；
S600，在通信子网将传输节点在通信子网中移除的过程中，传输节点将自身的传输中的实际通信量按权重分配给该通信子网中的其他车节点，直到重新选取出新的传输节点后，该通信子网中的其他车节点将分配到的实际通信量分配给新的传输节点。
2.根据权利要求1所述的一种基于车联网的数据传输方法，其特征在于，在S100中，以每辆汽车作为一个车节点，所述车节点安装有ZigBee无线通信设备并以此与其他车节点连接进行数据通信，将能够与本车节点连接进行数据通信的所有车节点作为该车节点的邻近节点，则S100的方法为：在每个车节点上安装ZigBee无线通信设备，当车节点需要发起数据通信或者转发数据时，车节点通过无线通信设备获取各个邻近的车节点的数量n、位置距离l和网络吞吐量m，所述ZigBee无线通信在实际的高速行驶环境下的覆盖范围为600米到1000米，所述邻近节点为通过无线通信设备能够相互进行连接的车节点，所述汽车包括所有的由动力驱动并具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆，所述车联网指多个汽车之间通过无线通信设备互相连接形成的数据传输网络。
3.根据权利要求1所述的一种基于车联网的数据传输方法，其特征在于，在S200中，基于计算各车节点与各车节点对应的所有邻近节点的实际通信量所得的阈值为通信阈值，所述实际通信量由计算各车节点之间的通信的网络吞吐量所得，则S200的方法为：通过计算获取到的多个邻近的车节点的数量n、以及各个邻近的车节点的位置距离l和网络吞吐量m，记所有的车节点为集合A={a_i}，变量i为车节点的序号，令k表示集合A中所有车节点的数量，n小于k，所述n个邻近的车节点仅为集合A的一个子集记作集合P，表示车节点a_i通过无线通信设备能够相互进行连接的多个车节点，a_i表示集合A中序号为i的车节点，m_i表示集合A中序号为i的车节点a_i的网络吞吐量，函数Mo()为通过输入车节点而获取该车节点的网络吞吐量的函数，Mo(a_i)表示输入车节点a_i而获取车节点a_i的网络吞吐量即m_i=Mo(a_i)，Dis()为计算两个车节点间的位置距离l的函数，所述位置距离l为两车节点之间的欧氏距离，函数exp()为计算求出以自然数e为底的对数，求出实际通信量的公式为：
，
根据m_i和P计算实际通信量c的函数记为Com()，Com(m_i,P)表示车节点a_i在车节点的集合P中的实际通信量，计算实际通信量有助于衡量各车节点在各自不同的网络吞吐量和不同的相隔距离的情况下实际的传输数据的水平，进而计算通信阈值为：
，
则由此筛选出车节点a_i通过无线通信设备能够相互进行连接的n个车节点中可构成通信子网的车节点，计算通信阈值有助于获取通信子网的车节点的实际通信量的平均水平，即从集合P中通过计算实际通信量和通信阈值选出其中实际通信量大于通信阈值的车节点作为一个通信子网。
4.据权利要求1所述的一种基于车联网的数据传输方法，其特征在于，在S300中，多个在通信阈值内的车节点作为一个通信子网，所有的通信子网作为一个通信总网，则S300的方法为：
记所有的车节点为集合A={a_i}，变量i为车节点的序号，变量k表示集合A中所有车节点的数量，a_i为集合A中序号为i的车节点，记通信子网为集合S，S为A的真子集，所有通信子网S的集合记为集合Set，变量j为集合A中通信子网的序号，变量m表示集合A中所有通信子网的数量，函数Cu()为取两集合补集的函数，为了有助于将各个车节点在实际的行驶场景中连接构成通信子网，将车节点组成通信子网的具体步骤如下：
S301，令变量i为车节点的序号中最小的序号，则车节点a_i为集合A中序号最小的车节点，令集合Set为空集，转到S302；
S302，令车节点a_i获取到的各个邻近的车节点为集合G，G中的车节点个数为n，以变量p表示集合G中元素的序号，变量q为集合G中元素的数量，在G中分别计算各个车节点的各自的邻近的车节点的作为集合candG，candG_p表示集合G中序号为p的车节点的邻近的车节点的集合，μ_p表示集合candG_p中的通信阈值，转到S3031；
S3031,在集合G中，通过S200中的通信阈值计算方法计算出集合G的通信阈值μ_i，获取集合G中实际通信量大于通信阈值μ_i的车节点元素作为集合G_i_μ，转到S3032；
S3032，在集合G中，选取车节点的序号中最小的序号为p，则最小的序号的车节点为a_p，转到S3033；
S3033，在集合G中，通过S200中的通信阈值计算方法计算出车节点a_p的邻近的车节点集合candG_p的通信阈值μ_p，获取集合candG_p中通信阈值大于μ_p的车节点元素作为集合G_p_μ，转到S3034；
S3034，取集合G_i_μ和集合G_p_μ的交集ρ，当ρ为非空集合时转到S3035，当两集合的交集为空集时转到S3036；
S3035，若S为空集则转到S30351，若S不为空集则转到S30352；
S30351，将ρ中的各个车节点元素加入到S中，转到S3036；
S30352，取S和ρ的交集为S∩ρ，删除S中所有元素并将S∩ρ中的各个车节点元素加入到S中，转到S3036；
S3036，若p小于n，则令p的值增加1，转到S3031；若p大于或等于n则转到S3037；
S3037，将集合S加入到集合Set中，取集...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈金伟，李昭，彭小红，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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