基于移动P2P的车联网下载方法的研究与实现

【摘要】随着社会经济和科技的快速发展,城市化水平越来越高,伴随而来的是人们生活水平的提高,机动车持有量也迅速增加,由此造成的一系列交通问题,诸如交通拥挤、交通事故、交通管理、环境污染、能源短缺等等已经成为世界各国需要解决的共同难题。为了缓解以上问题,智能交通系统(IntelligentTransportSystem,ITS)应运而生。车联网(TheInternetofVehicles,IOV)是物联网在智能交通系统中的一种应用,车联网项目是智能交通系统的重要组成部分,它是指利用车载电子传感装置,通过移动通信技术、汽车导航系统、智能终端设备与信息网络平台等,使车与路、车与车、车与人之间实时联网,实现信息互联互通,从而对车、人、物、路、位置等信息进行有效的智能监控、调度、管理的网络系统,使现有的交通系统更加灵活。车联网与传统的移动自组织网络(MobileAdHocNetwork,MANET)相比,两者有很大的相似性,但是车联网有其独特的特点：一是由于节点(即车辆)的高速移动性,使节点与节点间,节点与路侧单元间的网络环境很不稳定；二是节点加入和退出网络比较频繁,很难保证服务的连续性；三是节点的移动范围受道路的影响,所以节点的移动有一定的可预测性,特别是如果将公共汽车作为节点,其行车路线和行车时间都是固定的,更加便于采集可靠地交通数据信息。四是节点搭载在车上,电量等节点的能力不受限制,不必担心节点因断电造成的信息丢失,但仍要考虑到节点有限的运算能力和存储能力。本论文中车联网的系统架构是用于信息发布的三层架构,车载移动终端设备称之为车载单元(On-BoardUnit,OBU),它处于车联网系统中的第三层,上面两层依次是作为网络中转站的路侧单元(Road-SideUnit,RSU)和实现数据集中控制的网络中心(WebCenter)。车载节点将采集到的信息通过无线网络传递给路侧设施,路侧设施再根据不同的信息种类进行分发、存储、处理。这些信息有三个可能的流向：一是由路侧单元传回网络中心,便于网络中心对整体交通环境进行监管；二是路侧单元之间的横向流动,以便一定地理位置范围内的信息实现互联；三是路侧单元将处理过的信息返回给车载单元,完成车载单元请求的相关服务。在研究实现车联网的典型的多媒体信息服务时,我们发现如果在车联网系统中采用传统的C/S架构不仅使作为服务器的路侧单元的带宽压力倍增,也不能保证车载单元在一个频繁间断的网络连接中获得连续的服务。因此,我们根据车联网的特性,以及车联网三层架构的特点,结合车联网中用户的实际需求,提出了一种基于移动P2P的车联网环境中的合作下载信息的方式,以保证车辆在高速移动的情况下用户请求的服务不间断,从而增强用户的使用体验。本论文的研究工作围绕着车联网三层架构和车联网中移动P2P的部署而展开,首先简要介绍了车联网与MP2P相关技术,然后阐述了车联网的三层架构,以及各层的软硬件设计方案,并实现了车联网服务中典型的多媒体信息服务。最后,论文阐述了移动P2P技术在车联网的应用以及部署方法,提出了适用于车联网环境的移动P2P的协议和定位算法。与传统的车联网中为用户提供服务采用的C/S(Client/Server,即客户端／服务器)架构相比,移动P2P架构的采用使一定地理位置范围内的车辆可以进行资源共享,从而减小了路侧单元的带宽压力,因此可以为用户提供更加高效、可靠的服务,具有一定的创新性和实用性。
【作者】周芳芳；
【导师】何昭水；
【作者基本信息】广东工业大学，模式识别与智能系统，2014，硕士
【关键词】车载物联网；移动P2P；合作下载；资源定位；

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