車聯(lián)網(wǎng)作為一種新型車輛通信網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛與車輛之間、車輛與路邊基礎(chǔ)設(shè)施之間的多跳無線通信。隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展以及各種新應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)，迫切需要車聯(lián)網(wǎng)能夠接入互聯(lián)網(wǎng)以滿足用戶急劇增長的應(yīng)用需求。

車聯(lián)網(wǎng)作為一種特殊類型的移動自組網(wǎng)，具有移動速度快、節(jié)點(diǎn)數(shù)量多、覆蓋面積大等特點(diǎn)。基于IPv6的互聯(lián)網(wǎng)(以下簡稱IPv6網(wǎng)絡(luò))具有移動性支持、地址資源豐富以及擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，車聯(lián)網(wǎng)接入IPv6網(wǎng)絡(luò)成為滿足用戶應(yīng)用需求的理想解決方案。

目前的研究人員提出了車聯(lián)網(wǎng)通過接入基于IPv6的互聯(lián)網(wǎng)獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的模式并定義了相應(yīng)的協(xié)議棧，但是由于車聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與IPv6網(wǎng)絡(luò)不通，現(xiàn)有的接入方法具有一些局限性。因此需要提出一種車聯(lián)網(wǎng)的通信實(shí)現(xiàn)方法，從而降低數(shù)據(jù)丟失率，提高服務(wù)質(zhì)量。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于定位信息的車聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法。

本發(fā)明公開了一種基于定位信息的車聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法，車聯(lián)網(wǎng)由接入路由器、接入節(jié)點(diǎn)和車輛節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，車聯(lián)網(wǎng)根據(jù)地理坐標(biāo)劃分為一個以上子網(wǎng)，每個子網(wǎng)的面積為長方形，子網(wǎng)面積的兩條對角線的焦點(diǎn)稱為該子網(wǎng)的中心點(diǎn)，其地理坐標(biāo)為(x,y)，每個子網(wǎng)由橫坐標(biāo)區(qū)間[x-w,x+w]，和縱坐標(biāo)區(qū)間來標(biāo)識[y-l,y+l]，2w為子網(wǎng)的寬，2l為子網(wǎng)的長度；w的取值范圍為1km-10km，l的取值范圍為1km-10km；

每個子網(wǎng)包含一個接入路由器和一個以上接入節(jié)點(diǎn)，一個子網(wǎng)內(nèi)的所有接入節(jié)點(diǎn)與相同子網(wǎng)內(nèi)的接入路由器相連，每個接入節(jié)點(diǎn)位于子網(wǎng)的不同位置，其地理坐標(biāo)具有唯一性；車輛節(jié)點(diǎn)具有路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能；

每個接入節(jié)點(diǎn)或者接入路由器由一個全局IPv6地址標(biāo)識，標(biāo)識一個接入路由器或者接入節(jié)點(diǎn)的全局IPv6地址由四部分構(gòu)成，第一部分和第二部分為32比特的子網(wǎng)橫坐標(biāo)和32比特的子網(wǎng)縱坐標(biāo)，其值等于子網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)的地理橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；第三部分和第四部分為32比特的接入節(jié)點(diǎn)橫坐標(biāo)和32比特的接入節(jié)點(diǎn)縱坐標(biāo)，其值等于接入路由器或者接入節(jié)點(diǎn)的地理橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)；

每個車輛節(jié)點(diǎn)具有一個全局IPv6地址和一個局部IPv6地址，其中全局IPv6地址用于子網(wǎng)之間的路由，局部IPv6地址用于子網(wǎng)內(nèi)的路由；車輛節(jié)點(diǎn)的全局IPv6地址由四部分構(gòu)成，第一部分和第二部分為32比特的接入節(jié)點(diǎn)橫坐標(biāo)和32比特的接入節(jié)點(diǎn)縱坐標(biāo)，其值等于接入節(jié)點(diǎn)的地理橫坐標(biāo)和地理縱坐標(biāo)；第三部分為i比特的擴(kuò)展域，其值為0；第四部分為(64-i)比特的車輛ID，該車輛ID具有全球唯一性；i的取值范圍為[1,60]；

車輛節(jié)點(diǎn)的局部IPv6地址由四部分構(gòu)成，第一部分和第二部分為32比特的車輛節(jié)點(diǎn)橫坐標(biāo)和32比特的車輛節(jié)點(diǎn)縱坐標(biāo)，其值等于車輛節(jié)點(diǎn)的地理橫坐標(biāo)和地理縱坐標(biāo)；第三部分為i比特的擴(kuò)展域，其值為0；第四部分為(64-i)比特的車輛ID，該車輛ID具有全球唯一性；i的取值范圍為[1,60]；

車輛ID的設(shè)置空間為[1,2^64-i-1]；當(dāng)車聯(lián)網(wǎng)劃分為K子網(wǎng)時，那么第k子網(wǎng)中的車輛ID設(shè)置空間P_k如公式(1)所示，1≤k≤K： 

當(dāng)車輛節(jié)點(diǎn)啟動后，向所在子網(wǎng)的接入路由器發(fā)送地址請求消息；接入路由器收到地址請求消息后，向車輛節(jié)點(diǎn)返回一個地址響應(yīng)消息，該地址響應(yīng)消息負(fù)載為最小未分配的車輛ID，然后接入路由器分配給車輛節(jié)點(diǎn)的車輛ID標(biāo)記為已分配狀態(tài)；車輛節(jié)點(diǎn)收到地址響應(yīng)消息后，保存該車輛ID；

一個數(shù)據(jù)ID定義一種數(shù)據(jù)類型；例如數(shù)據(jù)ID值為1的數(shù)據(jù)類型為車流量信息，數(shù)據(jù)ID為2的數(shù)據(jù)類型為空氣污染度信息等；

車輛節(jié)點(diǎn)通過數(shù)據(jù)地址來獲取某個地理坐標(biāo)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)地址由三部分構(gòu)成，第一部分和第二部分為32比特的接入節(jié)點(diǎn)橫坐標(biāo)和32比特的接入節(jié)點(diǎn)縱坐標(biāo)，其值等于接入節(jié)點(diǎn)的地理橫坐標(biāo)和地理縱坐標(biāo)；第三部分為數(shù)據(jù)信息域，數(shù)據(jù)信息域由數(shù)據(jù)橫坐標(biāo)、數(shù)據(jù)縱坐標(biāo)和數(shù)據(jù)ID集合構(gòu)成，其中，數(shù)據(jù)橫坐標(biāo)和數(shù)據(jù)縱坐標(biāo)標(biāo)識數(shù)據(jù)產(chǎn)生的地理位置，數(shù)據(jù)ID集合為與該地理位置相關(guān)的各種數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)ID集合；例如，由(x，y)坐標(biāo)標(biāo)識的地理位置的車流量和空氣污染度等。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明提供了一種基于定位信息的車聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)方法，車聯(lián)網(wǎng)通過本發(fā)明所提供的實(shí)現(xiàn)方法可獲取網(wǎng)絡(luò)提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時保持通信的連續(xù)性，縮短路由延遲，降低數(shù)據(jù)包丟失率，提高服務(wù)質(zhì)量，本發(fā)明可應(yīng)用于道路路況監(jiān)測、車輛管理等領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。