[发明专利]一种基于云的智能车联网数据通信方法

摘要

本发明提供了一种基于云的智能车联网数据通信方法，所述车联网由包括主干网和子网络；主干网包括两个以上的路由器；子网络包括接入路由器、接入节点和车辆节点三类节点，接入路由器和接入节点的拓扑结构为树状结构；车辆节点通过本发明所提供的实现方法能够从距离最近的云成员以单播方式快速正确地获取服务数据，缩短了获取服务数据的延迟和代价，提高了服务质量，本发明可应用于大数据获取和道路路况监测等领域，具有广泛的应用前景。

主权项

一种基于云的智能车联网数据通信方法，其特征在于，所述车联网由包括主干网和子网络；主干网包括两个以上的路由器；子网络包括接入路由器、接入节点和车辆节点三类节点，接入路由器和接入节点的拓扑结构为树状结构；其中，叶子节点为接入节点，根节点和中间节点为接入路由器；树状结构中，接入节点或者接入路由器通过自己的上游接口与父节点相连，父节点也称为上游节点，接入路由器通过自己的下游接口与子节点相连，子节点也称为下游节点；接入节点有一个无线接口和一个有线接口，有线接口用于连接上游的接入路由器即父节点，无线接口用于连接车辆节点，接入节点与车辆节点多跳可达；子网络的根节点的上游接口与主干网连接，子网络通过主干网与另一个子网络实现通信；车辆节点通过距离自己最近的接入节点实现通信，一个接入节点以及通过该接入节点实现通信的车辆节点构成一个名字域；一个车辆节点既可以作为数据的提供者，也可以作为数据的消费者；一种与地理位置相关的数据由一个数据名称来定义，一个数据名称由名称前缀和名称ID构成，名称前缀分为两个以上的层次，用于定义一个地理位置，名称ID用于定义数据类型；一个接入路由器或者一个接入节点由一个名称前缀唯一标识，如果一个接入路由器的名字前缀由x层次构成，那么它的下游接入路由器或者下游接入节点即子节点继承该接入路由器的x层网络前缀，且网络前缀被划分为y层，y>x，即下游接入路由器或者下游接入节点的y层网络前缀的前x层网络前缀，等于该接入路由器的前x层网络前缀；一个名称域由该名称域的接入节点的名称前缀唯一标识；子网络和主干网络通过路由表实现通信，一个路由表的表项由两个域构成：网络前缀域和接口域；每个车辆节点、接入节点和接入路由器具有一个唯一的ID；车辆节点或者接入节点发送的消息格式包括7个部分构成，名字域，消息类型域,源坐标域，源ID域，目的坐标域，目的ID域以及负载域；消息类型如下表所示：子网络的路由表建立过程如下所示：步骤101：开始；步骤102：子网络的接入节点或者接入路由器构建一个子网络发布消息，子网络发布消息的名字域中的名称前缀为该接入节点或者接入路由器的名称前缀，其中名字ID为0，消息类型域值为1，源坐标域值、源ID域值、目的坐标域值、目的ID域值和负载域值为空；步骤103：判断自己是否为子网络的根接入路由器，如果是，则进行步骤106，否则进行步骤104；步骤104：接入节点或者接入路由器从上游接口发送该子网络发布消息；步骤105：上游接入路由器从与发送子网络发布消息的接入节点或者接入路由器相连的接口f接收到子网络发布消息后，在路由表中创建一个表项，表项的名称前缀域为子网络发布消息中名称域中的名称前缀，接口域值为f；步骤106：结束；主干网络的路由表建立过程如下所示：步骤201：开始；步骤202：子网络的根接入路由器构建一个主干网络发布消息，主干网络发布消息的名字域中的名称前缀为标识自己的名称前缀，其中名字ID为0，消息类型为2，源坐标域值、源ID域值、目的坐标域值、目的ID域值和负载域值为空；；步骤203：根接入路由器从上游接口发送该主干网发布消息；步骤204：主干网络中的路由器从与发送或者转发主干网发布消息的根接入路由器或者路由器连接的接口f1接收到主干网发布消息后，在路由表中创建一个表项，表项的名称前缀域为主干网发布消息中的名称前缀，接口域值为f1；步骤205：主干网络中的路由器查看自己的每个接口，判断路由表中是否存在接口域值为该接口且名称前缀域值为接收到的主干网发布消息中的名称前缀的表项，如果存在，则执行步骤207，否则执行步骤206；步骤206：主干网络中的路由器从该接口转发接收到的主干网发布消息，执行步骤204；步骤207：结束；接入路由器或者接入节点收到消息后，首先查看路由表，如果至少有一个表项的名称前缀域值与消息中的名称前缀的匹配程度高于自己的名称前缀与消息中的名称前缀的匹配程度，匹配程度是指两个名称前缀从首位开始对比，连续相同的位数越多，则两个名称前缀的匹配程度越高，接入路由器或者接入节点则选择名称前缀匹配程度最高的表项，然后从该表项的接口域转发接收到的消息；否则，则从上游接口转发接收到的消息。