[发明专利]基于ZigBee的车载物联网系统和路由接入方法

权利要求书

1.一种基于ZigBee的车载物联网系统，其特征在于，所述系统包括若干个ZigBee车载终端节点、ZigBee固定接入点基站和管理后台；

其中，若干个ZigBee车载终端节点通过ZigBee无线通信方式与所述ZigBee固定接入点基站连接；

所述ZigBee固定接入点基站通过有线/无线通信方式与管理后台连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的车载物联网系统，其特征在于，所述ZigBee车载终端节点包括传感器模块、第一MCU模块、第一ZigBee收发模块、第一天线、第一存储器模块、显示模块和第一电源管理模块；其中，所述第一MCU模块分别与所述显示模块、第一存储器模块、传感器模块、第一ZigBee收发模块和第一电源管理模块连接；所述传感器模块用于采集当前ZigBee车载终端节点的速度；所述第一MCU模块用于对数据进行处理；所述第一存储器模块用于存储数据；所述显示模块用于显示当前ZigBee车载终端节点的状态信息；所述第一电源管理模块用于提供电源；所述第一ZigBee收发模块与所述第一天线连接；所述第一ZigBee收发模块和第一天线用于接收无线信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的车载物联网系统，其特征在于，所述ZigBee固定接入点基站包括第二MCU模块、第二ZigBee收发模块、第二天线、第二存储器模块、第二电源管理模块、远程通信模块和GPS定位模块；其中，所述第二MCU模块分别与所述第二ZigBee收发模块第二存储器模块、第二电源管理模块、远程通信模块和GPS定位模块连接；所述第二MCU模块用于对数据进行处理；所述第二存储器模块用于存储数据；所述第二电源管理模块用于提供电源；所述远程通信模块用于实现远程通信；所述第二ZigBee收发模块与所述第二天线连接；所述第二ZigBee收发模块和第二天线用于接收无线信号。

4.根据权利要求2所述的一种基于ZigBee的车载物联网系统，其特征在于，所述第一电源管理模块还包括电源开关和电源指示灯。

5.根据权利要求3所述的一种基于ZigBee的车载物联网系统，其特征在于，所述第二电源管理模块还包括电源开关和电源指示灯。

6.一种基于ZigBee的车载物联网的路由接入方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：通过预测车载ZigBee网络节点当前的移动速度，动态调整探测门限阈值；

步骤2：无线通信网络节点移动过程实时检测到的接收信号强度序列作为基础数据，通过计算预测移动网络节点下一时刻的接收信号强度值；

步骤3：判断移动网络节点下一时刻的接收信号强度值是否低于当前时刻的探测门限阈值时；如果是，则立即启动无线通信网络节点与接入点之间的探测准备工作；否，则返回步骤1。

7.根据权利要求6所述的一种基于ZigBee的车载物联网的路由接入方法，其特征在于，所述步骤1中，动态调整探测门限阈值的公式为：

v=|X(1)/N|/λ

其中，X(1)为信号强度序列，λ为速度因子；Thres1为扫描门限阈值；Thres2为切换门限阈值；且Thres＝|Thres2-Thres1|；v为节点当前的移动速度；N为时域上点的个数，且n=0,,1,…,N-1]。

8.根据权利要求6所述的一种基于ZigBee的车载物联网的路由接入方法，其特征在于，所述步骤2中，预测移动网络节点下一时刻的接收信号强度值的计算公式为：

w(n+1)=w(n)-μ(n)e(n)[X(1)/n]

其中，w(n+1)为移动网络节点下一时刻的接收信号强度值；w(n)为当前网络节点所处位置的信号强度值；e(n)为信号强度序列误差，且e(n)=X(1)/n-X(1)/(n-1)；μ(n)是为自适应调整变化步长。

9.根据权利要求6所述的一种基于ZigBee的车载物联网的路由接入方法，其特征在于，所述自适应调整变化步长的计算公式为：

μ(n)=μ01-αβ(n)|e(n)e(n-1)|]]>

其中，μ₀为初始步长；β(n)为收敛速度；且

β(n)==β(n-1)e(n)=0=exp(-|e(n-1)e(n)|k)e(n)≠0;]]>k为收敛因子；α为设定参数。