[发明专利]基于车联网的车辆信息无线采集方法

摘要

本发明提供了一种基于车联网的车辆信息无线采集方法，该方法包括：利用IEEE 802.15.4无线通信在终端传感器节点与WSN协调器之间搭建车辆内部无线传感器网络，所述WSN协调器通过无线网络接收所述终端传感器节点发出的数据信息，再通过串口传输到监控总平台中，完成机动车内部信号的采集与传输。本发明提出了一种基于车联网的车辆信息无线采集方法，增强数据在无线传输过程中的可靠性与实时性，降低节点功耗和延长网络生命周期，最终达到在车辆内部复杂的电磁环境下，实现可靠的无线数据传输。

主权项

1.一种基于车联网的车辆信息无线采集方法，其特征在于，包括：利用IEEE 802.15.4无线通信在终端传感器节点与WSN协调器之间搭建车辆内部无线传感器网络，所述WSN协调器通过无线网络接收所述终端传感器节点发出的数据信息，再通过串口传输到监控总平台中，完成机动车内部信号的采集与传输；终端传感器节点对数据进行检测和采集，然后通过无线射频模块进行传送，监控总平台对数据进行查看和存储；所述WSN协调器、终端传感器节点、监控总平台组成车辆信息无线采集系统，终端传感器节点实时读取车辆局部温湿度、胎压、加速度和环境监测传感器数据，对机动车行驶过程中的状态进行实时监控与管理；传感器采集的机动车内部各种状态信息，通过无线网络传感器传输到路由器后，再通过协调器将各类信息进行数据整理，将最优值输入到监控总平台的数据库中进行保存并进行网络发布，客户端根据接口地址调用信息，同时监控总平台向协调器进行指令发送，协调器接收到命令后再通过无线传感器将此命令发送到终端目标设备，终端采集设备能够响应操作命令执行动作；所述终端传感器节点将采集的环境信息和机动车电子信号组成数据帧，通过IEEE 802.15.4无线传感器网络，以无线电波的形式经由路由器和协调器转发到监控总平台；WSN协调器在收到请求后依次对网络中的节点发出唤醒信号，而节点只有被唤醒后才能将采集到的现场数据发送给协调器，当协调器收集到一段时间所有终端传感器节点的发送的信息后，经过网络层的数据处理操作，提取出冗余信息和错误信息，统一上传到数据监控总平台；所述车辆信息无线采集系统的数据由WSN协调器传输至监控总平台并在数据库中存储的通信过程采用串口通信的方式；而在IEEE 802.15.4数据传感采集并传输至WSN协调器的过程中，对数据进行整理，包括对不同数据进行加工、整合、分类和封装，然后根据不同的信息类型，对数据信息进行分析计算，得出最优整理结果，将最优值通过串口通信传输到监控总平台；该方法还包括，分别在所述路由器、协调器上根据其自身功能实现不同的数据整理算法：以节点剩余电量作为选取簇头的首要参数来进行动态分配簇头；将所有节点的剩余电量Es按下式转换为一个时间量Δt，式中，Es为节点的剩余电量，E₀为初始电量，τ为最大等待时间，N_S为组网次数，E_min为成为簇头的最小电量值；选取簇头时所有节点都等待一个统一设定时延，最先到达时延的为簇头，周围节点则取消时延；是否对数据进行整理取决于协调器与簇头距离da，da的计算公式如下：式中，E_e为节点压缩1比特所消耗能量，n为组网个数，ε表示信号放大器向单位面积发射1比特数据所消耗的电量；当协调器与簇头节点距离大于da时，在协调器进行数据整理；对于协调器，采用权重值W来衡量不同数据的不同精度，将测得的不同数据按照精度分别乘以其最优权重值，然后将得到的数据进行平均值处理，最终得到最优整理结果。