本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車載云系統(tǒng)及資源獲取方法。

背景技術(shù)：

物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)是繼個人電腦、網(wǎng)絡(luò)之后信息技術(shù)的又一次革命性突破。經(jīng)過多年的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)近年來引起了世界各國的強(qiáng)烈關(guān)注。但是，現(xiàn)有的基于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的車載云系統(tǒng)產(chǎn)生海量而復(fù)雜的數(shù)據(jù)，技術(shù)跟不上目前道路交通的需求，不能對每條道路進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，交通管控效率低，不能保證車輛的行駛安全。

另外，現(xiàn)有的資源管理方法，無法解決這些海量而復(fù)雜的數(shù)據(jù)帶來了的困難，數(shù)據(jù)處理能力弱，可靠性低，通用型低和交互性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車載云系統(tǒng)及資源獲取方法，該系統(tǒng)是利用先進(jìn)的傳感器技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及智能控制技術(shù)，對道路交通進(jìn)行全面感知，實(shí)現(xiàn)多個系統(tǒng)間大量數(shù)據(jù)的交互，對每一條道路、每一輛車進(jìn)行交通全程監(jiān)控，進(jìn)可以改善車輛行駛狀況，提高道路交通管控效率，保證車輛行駛安全。

該資源獲取方法能為用戶提供功能完善、高效的數(shù)據(jù)處理能力、通用性強(qiáng)、實(shí)時性和交互性好等優(yōu)點(diǎn)的多媒體服務(wù)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車載云系統(tǒng)，包括至少1個智能車載終端、至少1個路邊單元、中心服務(wù)器和云計(jì)算平臺，智能車載終端通過無線網(wǎng)絡(luò)與路邊單元和中心服務(wù)器相連，路邊單元通過光纖還與中心服務(wù)器相連；

所述的智能車載終端，包括主控模塊、WiFi收發(fā)模塊、AODV自組網(wǎng)模塊、4G通信模塊、應(yīng)答器模塊和衛(wèi)星定位模塊，主控模塊分別與WiFi收發(fā)模塊、AODV自組網(wǎng)模塊、4G通信模塊、應(yīng)答器模塊和衛(wèi)星定位模塊連接；

所述的主控模塊，包括處理器、第一存儲器、串口、以太網(wǎng)口、車載傳感器、車載攝像頭和LED顯示屏，處理器與第一存儲器相連，處理器還與串口的一端連接，串口的另一端與車載傳感器連接，處理器還與以太網(wǎng)口的一端連接，以太網(wǎng)口的另一端與車載攝像頭和LED顯示屏連接；

所述的智能車載終端還通過AODV自組網(wǎng)模塊采用VANET與路邊單元進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通過4G通信模塊使用4G移動通信網(wǎng)絡(luò)與中心服務(wù)器進(jìn)行通信；

所述的VANET,指的是多個智能車載終端之間以及智能車載終端與路邊單元之間的通信和組網(wǎng)方式；

所述的AODV自組網(wǎng)模塊能夠與在1km范圍內(nèi)的其他智能車載終端的AODV自組網(wǎng)模塊自發(fā)的組建一個自組織網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)路由多跳轉(zhuǎn)發(fā)，并且當(dāng)有智能車載終端加入或者離開時，AODV自組網(wǎng)模塊能自動更新路由表；

所述的應(yīng)答器模塊，由耦合元件及芯片組成，每個應(yīng)答器模塊具有唯一的電子編碼，即ID信息；

所述的路邊單元，包括RFID讀寫器模塊、路邊單元通信模塊、光纖通信模塊和第二存儲模塊，第二存儲模塊分別與RFID讀寫器模塊、路邊單元通信模塊和光纖通信模塊連接，路邊單元通信模塊能夠連接在100m內(nèi)的智能車載終端的AODV自組網(wǎng)模塊并與AODV自組網(wǎng)模塊進(jìn)行通信；光纖通信模塊通過光纖與路邊單元和中心服務(wù)器進(jìn)行通信；

所述的RFID讀寫器模塊，包括天線、耦合元件和芯片，RFID讀寫器模塊能夠自動識別智能車載終端上的應(yīng)答器并讀取應(yīng)答器模塊中存儲的ID信息，天線在應(yīng)答器模塊和RFID讀寫器模塊間傳遞射頻信號；

所述第二存儲模塊，用于存儲路邊單元與智能車載終端和中心服務(wù)器之間通信的數(shù)據(jù)信息。

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車載云系統(tǒng)的資源獲取方法,具體包括如下步驟：

1）首先通過AODV自組網(wǎng)模塊，建立一個自組織網(wǎng)絡(luò)；

2）WiFi收發(fā)模塊接收用戶下發(fā)的資源下載的請求指令,智能車載終端查詢主控模塊中的第一存儲器的資源，如果有用戶需求的資源，則直接提供用戶下載，數(shù)據(jù)下載完成，工作結(jié)束；如果沒有，就向自己所在的自組織網(wǎng)絡(luò)廣播轉(zhuǎn)發(fā)請求指令,執(zhí)行步驟3）；

3）自組織網(wǎng)絡(luò)接收到指令，在自組織網(wǎng)絡(luò)中查詢資源，如果有用戶需求的資源，則直接將資源通過自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至發(fā)出請求的智能車載終端，然后通過WiFi收發(fā)模塊發(fā)給用戶下載，數(shù)據(jù)下載完成，工作結(jié)束；否則，執(zhí)行步驟4）；

4）如果自組織網(wǎng)絡(luò)沒有用戶需求的資源，則智能車載終端將請求指令、用戶ID信息以及衛(wèi)星定位模塊獲取的定位信息，通過4G通信模塊上傳到中心服務(wù)器；

5）中心服務(wù)器將接收到請求指令后，通過云計(jì)算平臺的處理，查找發(fā)出資源請求的智能車載終端的行進(jìn)路線以及行進(jìn)路線上路邊單元的分布情況，將智能車載終端的應(yīng)答器模塊的ID信息及其需求資源通過光纖傳輸?shù)较鄳?yīng)的智能車載終端即將經(jīng)過的路邊單元；

6）當(dāng)發(fā)出請求的智能車載終端通過該路邊單元的時候，路邊單元的RFID讀寫器模塊識別到智能車載終端的應(yīng)答器模塊的ID信息與中心服務(wù)器發(fā)送過來的應(yīng)答器模塊的ID信息相匹配時，則將資源通過路邊單元通信模塊轉(zhuǎn)發(fā)給智能車載終端，智能車載終端再將用戶需求的資源通過WiFi收發(fā)模塊發(fā)送給用戶；

經(jīng)過上述步驟，能實(shí)現(xiàn)車載云系統(tǒng)的資源的獲取。

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車載云系統(tǒng)及資源獲取方法, 該系統(tǒng)是利用先進(jìn)的傳感器技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及智能控制技術(shù)，對道路交通進(jìn)行全面感知，實(shí)現(xiàn)多個系統(tǒng)間大量數(shù)據(jù)的交互，對每一條道路、每一輛車進(jìn)行交通全程監(jiān)控，進(jìn)可以改善車輛行駛狀況，提高道路交通管控效率，保證車輛行駛安全；該資源獲取方法，采用云計(jì)算技術(shù)，利用云計(jì)算的大型分布式計(jì)算模式，高速互聯(lián)網(wǎng)的傳輸能力，將數(shù)據(jù)從車載計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)移到互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)群中，可為車載云系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)處理中心提供一個恰當(dāng)又高效的解決方案；能夠根據(jù)用戶所發(fā)出的請求，結(jié)合現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的管理理念，為用戶提供功能完善、高效的數(shù)據(jù)處理能力、通用性強(qiáng)、實(shí)時性和交互性好等優(yōu)點(diǎn)的多媒體服務(wù)。

附圖說明

圖1：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車載云系統(tǒng)的層次架構(gòu)示意；

圖2：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車載云系統(tǒng)的功能模塊示意圖；

圖中，1.智能車載終端 2.路邊單元 3.云計(jì)算平臺 4.中心服務(wù)器 5.WIFI收發(fā)模塊 6. AODV自組網(wǎng)模塊 7.主控模塊 8.處理器 9.串口 10.車載傳感器 11.第一存儲器 12. 車載攝像頭13.以太網(wǎng)口 14.LED顯示器 15.4G通信模塊 16.應(yīng)答器模塊 17.衛(wèi)星定位模塊 18.第二存儲模塊 19.RFID讀寫器 20.路邊單元通信模塊 21.光纖通信模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的闡述，但不是對本發(fā)明的限定。

實(shí)施例：

如圖1、圖2所示，一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車載云系統(tǒng)，包括至少1個智能車載終端1、至少1個路邊單元2、云計(jì)算平臺3和中心服務(wù)器4，智能車載終端1通過無線網(wǎng)絡(luò)與路邊單元2和中心服務(wù)器4相連，路邊單元2通過光纖與中心服務(wù)器4相連。

所述的智能車載終端1，包括主控模塊7、WiFi收發(fā)模塊5、AODV自組網(wǎng)模塊7、4G通信模塊15、應(yīng)答器模塊16和衛(wèi)星定位模塊17，主控模塊7分別與WiFi收發(fā)模塊5、AODV自組網(wǎng)模塊6、4G通信模塊15、應(yīng)答器模塊16和衛(wèi)星定位模塊17連接；

所述的主控模塊7，包括處理器8、第一存儲器11、串口9、以太網(wǎng)口13、車載傳感器10、車載攝像頭12和LED顯示屏14，處理器8與第一存儲器11相連，處理器8還與串口9的一端連接，串口9的另一端與車載傳感器10連接，處理器8還與以太網(wǎng)口13的一端連接，以太網(wǎng)口13的另一端與車載攝像頭12和LED顯示屏14連接；

所述的智能車載終端1還通過AODV自組網(wǎng)模塊6采用VANET與路邊單元2進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通過4G通信模塊15使用4G移動通信網(wǎng)絡(luò)與中心服務(wù)器4進(jìn)行通信；

所述的VANET,指的是多個智能車載終端1之間以及智能車載終端1與路邊單元2之間的通信和組網(wǎng)方式；

所述的AODV自組網(wǎng)模塊7能夠與在1km范圍內(nèi)的其他智能車載終端1的AODV自組網(wǎng)模塊6自發(fā)的組建一個自組織網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)路由多跳轉(zhuǎn)發(fā)，并且當(dāng)有智能車載終端1加入或者離開時，AODV自組網(wǎng)模塊6能自動更新路由表；

所述的應(yīng)答器模塊16，由耦合元件及芯片組成，每個應(yīng)答器模塊16具有唯一的電子編碼，即ID信息；

所述的路邊單元2，包括RFID讀寫器模塊19、路邊單元通信模塊20、光纖通信模塊21和第二存儲模塊18，第二存儲模塊18分別與RFID讀寫器模塊19、路邊單元通信模塊20和光纖通信模塊21連接，路邊單元通信模塊20能夠連接在100m內(nèi)的智能車載終端1的AODV自組網(wǎng)模塊6并與AODV自組網(wǎng)模塊6進(jìn)行通信；光纖通信模塊21通過光纖與路邊單元2和中心服務(wù)器4進(jìn)行通信；

所述的RFID讀寫器模塊19，包括天線、耦合元件和芯片，RFID讀寫器模塊19能夠自動識別智能車載終端1上的應(yīng)答器模塊16并讀取應(yīng)答器模塊16中存儲的ID信息，天線在應(yīng)答器模塊16和RFID讀寫器模塊19間傳遞射頻信號；

所述第二存儲模塊18，用于存儲路邊單元2與智能車載終端1和中心服務(wù)器4之間通信的數(shù)據(jù)信息。

一種基于物聯(lián)網(wǎng)的車載云系統(tǒng)的資源獲取方法,具體包括如下步驟：

1）首先通過AODV自組網(wǎng)模塊6，建立一個自組織網(wǎng)絡(luò)；

2）WiFi收發(fā)模塊5接收用戶下發(fā)的資源下載的請求指令,智能車載終端1查詢主控模塊7中的第一存儲器11的資源，如果有用戶需求的資源，則直接提供用戶下載，數(shù)據(jù)下載完成，工作結(jié)束；如果沒有，就向自己所在的自組織網(wǎng)絡(luò)廣播轉(zhuǎn)發(fā)請求指令,執(zhí)行步驟3）；

3）自組織網(wǎng)絡(luò)接收到指令，在自組織網(wǎng)絡(luò)中查詢資源，如果有用戶需求的資源，則直接將資源通過自組織網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至發(fā)出請求的智能車載終端1，然后通過WiFi收發(fā)模塊5發(fā)給用戶下載，數(shù)據(jù)下載完成，工作結(jié)束；否則，執(zhí)行步驟4）；

4）如果自組織網(wǎng)絡(luò)沒有用戶需求的資源，則智能車載終端1將請求指令、用戶ID信息以及衛(wèi)星定位模塊17獲取的定位信息，通過4G通信模塊15上傳到中心服務(wù)器4；

5）中心服務(wù)器4將接收到請求指令后，通過云計(jì)算平臺3的處理，查找發(fā)出資源請求的智能車載終端1的行進(jìn)路線以及行進(jìn)路線上路邊單元2的分布情況，將智能車載終端1的應(yīng)答器模塊16的ID信息及其需求資源通過光纖傳輸?shù)较鄳?yīng)的智能車載終端1即將經(jīng)過的路邊單元2；

6）當(dāng)發(fā)出請求的智能車載終端1通過該路邊單元2的時候，路邊單元2的RFID讀寫器模塊19識別到智能車載終端1的應(yīng)答器模塊16的ID信息與中心服務(wù)器4發(fā)送過來的應(yīng)答器模塊16的ID信息相匹配時，則將資源通過路邊單元通信模塊20轉(zhuǎn)發(fā)給智能車載終端1，智能車載終端1再將用戶需求的資源通過WiFi收發(fā)模塊5發(fā)送給用戶。