一种基于ZigBee的车联网通信方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于ZigBee的车联网通信方法及系统，所述系统包括车载通信单元和道路设施通信单元，两者分别通过设有ZigBee无线通信模块进行组网和信息交互；通过启动ZigBee通信系统，在通信范围内自动检测可以协作的ZigBee网络，检测到后进行动态组网并进行信息交互，根据通信内容分类分级标准，将要发送的信息按优先等级进行转换为无线信号发送至ZigBee网络中，将接收到的无线信号转换为CAN信号后按照通信消息优先级控制方法处理后播报，驾驶人员可第一时间内知晓道路通行的相关信息并及时作出判断，使行车更加安全。使行车更加安全。使行车更加安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于ZigBee的车联网通信方法及系统


[0001]本专利技术属于通信
，更具体地，涉及一种基于ZigBee的车联网通信方法及系统。

技术介绍

[0002]车联网较为全面的解释为车与车、车与行人、车与路、车与基础设施 (信号灯等)、车与网络、车与云的连接。移动互联网背景下，车联网是最具发展前景的产业之一。因其规模效应和产业带动作用，车联网正成为物联网示范应用的首选，其时代特征是基于车载通信的泛在互联和智慧服务。车联网应用可有效缓解城市交通拥堵、减少车辆尾气污染、减小车辆安全隐患、优化车主行驶路线、缩短旅途时间，让旅途更具可预测性。
[0003]现有的车联网组网方式有T
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BOX、GPRS、DSRC及LTE
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V等，但上述技术存在以下问题：(1)车载T
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BOX解决了车与网络、车与云的连接，没有实现车与车之间的通信；(2)GPRS网络实现车与车之间的通信其网络延迟大于100ms，不能满足高速行驶车辆间的通信需求；(3)现有的DSRC技术和LTE
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V技术数据传输速率高、短时延，但两种技术方案都需要依托基站运行，造价较高。(4)以上技术需要相应的通信装置成本较高，通信协议复杂，不利于灵活进行通信组网，且组网后没有对通信内容进行标准化分级，使接收端不能及时提示播报重要信息，造成判断延误，严重时甚至会危及驾驶人员生命安全。
[0004]专利CN105142115公开了一种基于ZigBee的车载通信系统及其通信方法，所述系统包括若干个车载终端、ZigBee组网模块和后台管理平台。本专利技术利用ZigBee技术架构自组车载通信网络，将多个车载终端建立车载通信链路形成ZigBee网络，ZigBee网络中的每一个车载终端之间能够互相通信，能够实现车载数据之间的互相共享。此专利公开了一种基于ZigBee动态自组织网络，其组网方式灵活，通信装置成本低，但只针对车与车之间链接，没有实现与其他网络的交互，且其没对通信内容进行标准化分级。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的网络交互范围小且没对通信内容进行标准化分级等缺陷，本专利技术提供一种基于ZigBee的车联网通信方法及系统以解决此类问题。
[0006]本专利技术提供一种基于ZigBee的车联网通信方法，包括如下步骤：
[0007]S100：以单辆汽车为节点，检测周边是否存在ZigBee网络；
[0008]S200：利用ZigBee短距离无线通信技术，实现多个节点的动态组网；
[0009]S300：根据通信内容分类分级标准，按照优先等级通过车联网通信系统将信息转换为无线信号依次对外发送，将接收的信息依次进行显示播放。
[0010]进一步地，在步骤S300中，对通信消息采取优先级控制，包括以下步骤：
[0011]S301：开始接收信息；
[0012]S302：当接收信息队列中只有1条信息时，完成消息确认并执行消息；当接收信息队列中信息大于1条时，执行下一步判断工作；
[0013]S303：判定多条信息是否为同一节点发出，当信息为同一节点发出时，采用最新消息进行确认执行；当信息为不同节点发出时，执行下一步判断工作；
[0014]S304：根据通信内容分类分级标准划分出不同信息的优先级；
[0015]S305：按照信息优先级的高低依次执行信息；
[0016]S306：完成有效消息执行后，丢弃失败消息；同时执行步骤S301进入下一轮循环。
[0017]进一步地，所述通信内容分类分级标准通过对通信信息进行分类，所述通信信息包括：警类信息、广播类信息、警告类信息及定向类信息；
[0018]基于上述各类型通信信息，其具体通信内容分别采取自然数进行赋值方法划分优先等级，包括：
[0019]所述预警类信息，其通信内容包括：车辆碰撞信息，其优先值为1；
[0020]所述广播类信息，其通信内容包括：一键求救信息，其优先值为2；
[0021]车辆位置信息，其优先值为4；
[0022]车辆速度，其优先值为6；
[0023]车辆位置信息，其优先值为4；
[0024]气象信息，其优先值为5；
[0025]道路管制信息，其优先值为5；
[0026]交通信号灯信息，其优先值为7；
[0027]警告类信息，其通信内容包括：语音信息，其优先值为3；
[0028]定向类信息，其通信内容包括：车牌牌照；
[0029]其中优先值为1的通信内容优先等级最高，其他通信内容的优先等级随优先值增加逐渐降低。
[0030]优选地，在步骤S200中，所述实现多个节点的动态组网包括：以单辆汽车作为一个节点，通过实时更新ZigBee无线信号覆盖区域内车辆位置信息，识别出同向行驶的车辆，与同向行驶的车辆建立节点连接并进行动态组网。
[0031]优选地，在步骤S200中，所述实现多个节点的动态组网包括：以单辆汽车作为一个节点，单个道路设施作为另一个节点，在ZigBee无线信号覆盖区域内多个节点建立节点连接并进行动态组网。
[0032]进一步地，为实现基于ZigBee的车联网通信方法，本专利技术还提供一种基于ZigBee的车联网通信系统，包括设于车辆内的车载通信单元及设于道路设施内的道路设施通信单元。
[0033]进一步地，所述车载通信单元包括第一ZigBee无线通信模块、第一可充电电池、第一增益天线、文本信息模块、语音信息模块、Can
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ZigBee信号转换模块及Can收发器。
[0034]进一步地，所述道路设施通信单元包括第二ZigBee无线通信模块、第二可充电电池、第二增益天线、GPS接入网模块、第三增益天线及道路设施功能模块。
[0035]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0036]1.本专利技术的一种基于ZigBee的车联网通信方法，通过检测车辆及道路设施节点后动态组网并进行信息交互，根据通信内容分类分级标准，将要发送的信息按优先等级进行转换为无线信号发送至ZigBee网络中，将接收到的无线信号转换为CAN信号后按照通信消
信号后按照通信消息优先级控制方法处理后播报，驾驶人员可第一时间内知晓相关的道路通行信息并及时作出判断，使行车更加安全。本专利技术的车联网基于ZigBee进行组网，其具有：(1)容量高，能包含多个节点进行组网，且网络中的任意节点之间都可进行数据通讯，在有节点加入和撤出时，网络具有自动修复功能，实现了动态组网；(2)短时延，节点连接进入网络只需30ms，远低于其它组网方式；(3)低成本、低功耗，通过大幅简化协议(不到蓝牙的1/10)，降低了对通信控制器的要求，而且ZigBee免协议专利费，使ZigBee芯片采购价格较低，在低耗电待机模式下可持续工作数月。
[0051]在本专利技术的一实施例中，所述基于ZigBee的车联网通信方法流程如图 1所示，包含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee的车联网通信方法，其特征在于，包含如下步骤：S100：以单辆汽车为节点，检测周边是否存在ZigBee网络；S200：利用ZigBee短距离无线通信技术，实现多个节点的动态组网；S300：根据通信内容分类分级标准，按照优先等级通过车联网通信系统将信息转换为无线信号依次对外发送，将接收的信息依次进行显示播放。2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的车联网通信方法，其特征在于，在步骤S300中，对通信消息采取优先级控制，包括以下步骤：S301：开始接收信息；S302：当接收信息队列中只有1条信息时，完成消息确认并执行消息；当接收信息队列中信息大于1条时，执行下一步判断工作；S303：判定多条信息是否为同一节点发出，当信息为同一节点发出时，采用最新消息进行确认执行；当信息为不同节点发出时，执行下一步判断工作；S304：根据通信内容分类分级标准划分出不同信息的优先级；S305：按照信息优先级的高低依次执行信息；S306：完成有效消息执行后，丢弃失败消息；同时执行步骤S301进入下一轮循环。3.根据权利要求2所述的一种基于ZigBee的车联网通信方法，其特征在于，所述通信内容分类分级标准通过对通信信息进行分类，所述通信信息包括：警类信息、广播类信息、警告类信息及定向类信息；基于上述各类型通信信息，其具体通信内容分别采取自然数进行赋值方法划分优先等级，包括：所述预警类信息，其通信内容包括：车辆碰撞信息，其优先值为1；所述广播类信息，其通信内容包括：一键求救信息，其优先值为2；车辆位置信息，其优先值为4；车辆速度，其优先值为6；车辆位置信息，其优先值为4；气象信息，其优先值为5；道路管制信息，其优先值为5；交通信号灯信息，其优先值为7；警告类信息，其通信内容包括：语音信息，其优...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳禩乾，徐勇，吴起，
申请(专利权)人：东风越野车有限公司，
类型：发明
国别省市：