一種基于傳感網(wǎng)的地磁感應(yīng)車輛時(shí)鐘同步技術(shù)的制作方法
【專利摘要】一種基于傳感網(wǎng)的地磁感應(yīng)車輛時(shí)鐘同步技術(shù)，包括移動(dòng)基站、Internet、網(wǎng)關(guān)、及ZigBee傳感網(wǎng)，步驟為：(1)部署地磁傳感器，在每個(gè)車道都等距離地部署地磁傳感器；(2)拓?fù)浣㈦A段；(3)同步的過程，(4)計(jì)算出過往車輛的速度與長(zhǎng)度；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過同步技術(shù)可以對(duì)正在行駛中的車輛測(cè)速并能將超速的車輛信息及時(shí)地反饋給前臺(tái)，方便了車輛的智能控制與管理。同時(shí)為后續(xù)的工作作了充分的準(zhǔn)備，比如，如果要實(shí)現(xiàn)對(duì)違規(guī)的車輛拍照，則可以把相關(guān)信息發(fā)送到相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)處理，極大地減輕了人工的干預(yù)。
【專利說明】一種基于傳感網(wǎng)的地磁感應(yīng)車輛時(shí)鐘同步技術(shù)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及智能控制系統(tǒng)，具體的涉及一種基于GPRS移動(dòng)網(wǎng)與ZigBee無線傳感 網(wǎng)的智能路燈控制系統(tǒng)，屬于移動(dòng)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)以及嵌入式領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無線網(wǎng)在各領(lǐng)域的大量應(yīng)用，無線網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)推廣應(yīng)用到智慧路燈當(dāng)中。國(guó) 內(nèi)外現(xiàn)已經(jīng)出現(xiàn)了一些基于地磁感應(yīng)的無線車輛檢測(cè)器的研究和開發(fā)工作，如蘇東海等人 的研究成果能實(shí)現(xiàn)能夠判斷車輛是否經(jīng)過、行進(jìn)方向，并可以進(jìn)行車速估算，具有一定的實(shí) 用性，但由于該設(shè)計(jì)方案均假設(shè)車輛經(jīng)過檢測(cè)器速度是不變的（即勻速），而實(shí)際交通場(chǎng)景 中車輛隨時(shí)都可能是暫停、加速、減速（即變速），所以該檢測(cè)器的精度存在較大誤差，另 夕卜，當(dāng)單個(gè)的地磁檢測(cè)器的誤差會(huì)對(duì)車輛的信息檢測(cè)影響很大，諸上述因素，現(xiàn)有的技術(shù)還 不能滿足未來智慧交通發(fā)展的高標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0003] 由于傳感器網(wǎng)絡(luò)有許多的節(jié)點(diǎn)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理能力與能量都非常有限，所以這 時(shí)要求各傳感器盡量使用很少的數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下能實(shí)現(xiàn)同步。目前，同步技術(shù)在很多的 領(lǐng)域中提到，但是大多的同步方法需要同步多次才能達(dá)到同步，比如說參考廣播同步算法， 若網(wǎng)絡(luò)中有η個(gè)節(jié)點(diǎn)，貝U需要0(n2)次交換信息。又如，Hyunhak Kim的基于簇的同步算 法，首先把系統(tǒng)中根據(jù)性能的不同分為高性能、低性能節(jié)點(diǎn)，然后對(duì)不同類型的節(jié)點(diǎn)建立生 成樹，然后分別再對(duì)兩種類型的生成樹同步，這種方法固然可以提高同步的精度，但是從實(shí) 用性角度來看是比較難以實(shí)現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述問題，本發(fā)明改進(jìn)了 TPSN同步算法，此算法容易實(shí)現(xiàn)，同步精度 高，對(duì)于測(cè)量車輛的相關(guān)信息，完全符合精度方面的要求，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -種基于傳感網(wǎng)的地磁感應(yīng)車輛時(shí)鐘同步技術(shù)，包括移動(dòng)基站、Internet、網(wǎng)關(guān)、 及ZigBee傳感網(wǎng)，步驟為：
[0006] (1)部署地磁傳感器，在每個(gè)車道都等距離地部署地磁傳感器，布置的時(shí)候是按照 地磁預(yù)置的地址順序擺放，兩個(gè)車道的擺放順序呈相反的順序，網(wǎng)關(guān)布置在車道的一端；
[0007] ⑵拓?fù)浣㈦A段，首先選出其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)K1作為同步的根結(jié)點(diǎn)，并把自己的跳 數(shù)置〇 ;首先它發(fā)送包含自己跳數(shù)的同步信號(hào)給周圍的地磁節(jié)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)該報(bào)文的節(jié)點(diǎn)K2作 為自己的父節(jié)點(diǎn)，將收到的跳數(shù)作為自己的跳數(shù)+1，在此期間如果某節(jié)點(diǎn)收到的跳數(shù)比你 節(jié)點(diǎn)低或跳數(shù)相同但信號(hào)更強(qiáng)，則改變自己的父節(jié)點(diǎn)；然后K1把自己收到的R1發(fā)送同步包 的時(shí)間再發(fā)送出去；K1覆蓋范圍的結(jié)點(diǎn)依據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)包修正自己的時(shí)間；如果K2基站在 K1的覆蓋范圍之內(nèi)，則K2依照K1的方法廣播自己的跳數(shù)，依次類推直到所有的結(jié)點(diǎn)都包含 到生成樹當(dāng)中；
[0008] (3)同步的過程，首先根結(jié)點(diǎn)K1啟動(dòng)參考結(jié)點(diǎn)Rl，R1發(fā)送同步信號(hào)，各結(jié)點(diǎn)記錄 收到同步信號(hào)的時(shí)間T1，K1把自己收到的同步信號(hào)時(shí)間T2再?gòu)V播給它的孩子節(jié)點(diǎn)，孩子結(jié) 點(diǎn)通過這兩個(gè)時(shí)間來調(diào)整當(dāng)前的時(shí)間T3,調(diào)整方法為：T3 = T3-(T2-T1)，直到所有的網(wǎng)絡(luò) 中的節(jié)點(diǎn)都完成了同步；
[0009] (4)計(jì)算出過往車輛的速度與長(zhǎng)度，先將兩地磁布置在相距s米的地方，地磁a先 記錄感應(yīng)到車輛的時(shí)間tl，車輛離開a的感應(yīng)區(qū)域的時(shí)間t2, a把tl與t2發(fā)送到比A1地 址大1的節(jié)點(diǎn)b，當(dāng)b再感應(yīng)到下一次車輛進(jìn)入地磁的感應(yīng)區(qū)域時(shí)，記錄此時(shí)的時(shí)間t3,則 車速為v = V(t3-tl)，車輛離開b的時(shí)間為t4,此時(shí)不難計(jì)算出車的長(zhǎng)度為

【權(quán)利要求】
1. 一種基于傳感網(wǎng)的地磁感應(yīng)車輛時(shí)鐘同步技術(shù)，包括移動(dòng)基站、Internet、網(wǎng)關(guān)、及 ZigBee傳感網(wǎng)，其特征在于步驟為： (1) 部署地磁傳感器，在每個(gè)車道都等距離地部署地磁傳感器，布置的時(shí)候是按照地磁 預(yù)置的地址順序擺放，兩個(gè)車道的擺放順序呈相反的順序，網(wǎng)關(guān)布置在車道的一端； (2) 拓?fù)浣㈦A段，首先選出其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)K1作為同步的根結(jié)點(diǎn)，并把自己的跳數(shù)置 〇 ;首先它發(fā)送包含自己跳數(shù)的同步信號(hào)給周圍的地磁節(jié)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)該報(bào)文的節(jié)點(diǎn)K2作為自 己的父節(jié)點(diǎn)，將收到的跳數(shù)作為自己的跳數(shù)+1，在此期間如果某節(jié)點(diǎn)收到的跳數(shù)比你節(jié)點(diǎn) 低或跳數(shù)相同但信號(hào)更強(qiáng)，則改變自己的父節(jié)點(diǎn)；然后K1把自己收到的R1發(fā)送同步包的時(shí) 間再發(fā)送出去；K1覆蓋范圍的結(jié)點(diǎn)依據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)包修正自己的時(shí)間；如果K2基站在K1 的覆蓋范圍之內(nèi)，則K2依照K1的方法廣播自己的跳數(shù)，依次類推直到所有的結(jié)點(diǎn)都包含到 生成樹當(dāng)中； (3) 同步的過程，首先根結(jié)點(diǎn)K1啟動(dòng)參考結(jié)點(diǎn)Rl，R1發(fā)送同步信號(hào)，各結(jié)點(diǎn)記錄收到 同步信號(hào)的時(shí)間T1，K1把自己收到的同步信號(hào)時(shí)間T2再?gòu)V播給它的孩子節(jié)點(diǎn)，孩子結(jié)點(diǎn)通 過這兩個(gè)時(shí)間來調(diào)整當(dāng)前的時(shí)間Τ3,調(diào)整方法為：Τ3 = Τ3-(Τ2-Τ1)，直到所有的網(wǎng)絡(luò)中的 節(jié)點(diǎn)都完成了同步； (4) 計(jì)算出過往車輛的速度與長(zhǎng)度，先將兩地磁布置在相距s米的地方，地磁a先記錄 感應(yīng)到車輛的時(shí)間tl，車輛離開a的感應(yīng)區(qū)域的時(shí)間t2, a把tl與t2發(fā)送到比A1地址大 1的節(jié)點(diǎn)b，當(dāng)b再感應(yīng)到下一次車輛進(jìn)入地磁的感應(yīng)區(qū)域時(shí)，記錄此時(shí)的時(shí)間t3,則車速為 v = V(t3-tl)，車輛離開b的時(shí)間為t4,此時(shí)不難計(jì)算出車的長(zhǎng)度為
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于傳感網(wǎng)的地磁感應(yīng)車輛時(shí)鐘同步技術(shù)，其特征在 于：所述地磁節(jié)點(diǎn)，其為FFD，即全功能節(jié)點(diǎn)，其負(fù)責(zé)記錄車輛進(jìn)入測(cè)試范圍的時(shí)間與離開 的時(shí)間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于傳感網(wǎng)的地磁感應(yīng)車輛時(shí)鐘同步技術(shù)，其特征在 于：所述改進(jìn)TPSN同步方式，其為發(fā)送者、接收者的同步方式，與TPSN同步方法有所不同的 是，改進(jìn)后的網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)基本上與基站節(jié)點(diǎn)能保持最小的距離，這樣的好處是每節(jié)點(diǎn)的 時(shí)間延遲會(huì)更小。
【文檔編號(hào)】H04W84/18GK104301988SQ201410419553
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年8月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月17日
【發(fā)明者】王志超, 湯亮, 李敏, 鄭浩然 申請(qǐng)人:宿遷學(xué)院