CN104715600A - 基于m2v传输协议的交通数据实时传送***及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于M2V传输协议的交通数据实时传送***及其方法，包含至少两辆交通工具，或至少两个手机，或至少一辆交通工具和一个手机；所述交通工具包含第一WIFI通信模块；所述手机包含第三WIFI通信模块；所述交通工具与交通工具之间，或所述交通工具与手机之间，或所述手机与手机之间通过内置M2V协议框架的WIFI通信模块传输交通数据。采用本发明，通过内置WIFIM2V传输协议的WIFI通信模块，能够将交通工具或手机采集包含自身运动速度和位置信息的交通数据通过WIFI通信模块传送给其他交通工具和手机，最终通过所述交通工具或手机经移动通信网络将所述交通数据传送给数据中心，以利于将其应用于智能交通***中。

Description

基于M2V传输协议的交通数据实时传送***及其方法

技术领域

 本发明涉及无线数据传输技术，尤其涉及一种基于M2V传输协议的交通数据实时传送***及其方法。

背景技术

近年来，交通拥堵逐渐成为生活在城市的居民主要关心的问题之一。尽管提供实时交通数据是解决行车问题的最好方法之一，但目前收集实时交通数据却存在费用高、数据不准确和不完整等问题。同时，对交通信息服务进行有效处理还需要借助不同的特殊技术。想要有效地管理城市道路交通***就需要一套完整、合理的解决方案，由于当前通过移动通信***进行收集交通数据所带来的费用很高，因此开发一种廉价的数据传输技术将极为必要。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于M2V传输协议的交通数据实时传送***及其方法，使交通工具之间，手机之间或所述交通工具与手机之间通过内置WIFI M2V传输协议（M2V protocol for WIFI）的WIFI通信模块来交换传输道路车辆的交通数据；最终通过所述交通工具或手机经过移动通信网络将所述交通数据传送给数据中心，以利于将其应用于智能交通***中。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

基于M2V传输协议的交通数据实时传送***，包含至少两辆交通工具，或至少两个手机，或至少一辆交通工具和一个手机；所述交通工具包含第一WIFI通信模块；所述手机包含第三WIFI通信模块；所述交通工具与交通工具之间，或所述交通工具与手机之间，或所述手机与手机之间通过内置M2V协议框架的WIFI通信模块传输交通数据。

其中，所述交通工具包含第一通信模块，所述手机包含第三通信模块；所述第一通信模块、第三通信模块均通过无线通信网络与数据中心进行实时数据传输。

所述交通数据实时传送***还包括与所述交通工具和手机通过无线通信网络相连的数据中心，所述数据中心包含第二通信模块，用于接收通过无线通信网络发送来的实时交通数据。

所述交通数据至少包括交通工具的车速信息和车辆位置信息，所述位置信息为经度值和纬度值。

所述交通工具和手机中包含信息采集模块，用于将自身的当前速度和位置信息传送给内置的WIFI通信模块再发送给其他交通工具或手机；或发送到存储模块进行存储然后再择机经WIFI通信模块发送给其他交通工具或手机。

所述WIFI通信模块，还用于接收通过WIFI M2V传输协议从其他交通工具和手机发送来的交通数据，并将所述交通数据保存在存储模块中。

所述交通工具或手机还包含有显示模块，用于显示所述交通数据的内容，以及显示所述第一通信模块或第三通信模块发送或接收到的信息内容。

所述数据中心包含数据库，用于存储所述第二通信模块接收并解读出的所述交通数据。

所述数据中心还包括数据处理模块，用于实时监测所述第二通信模块接收到的数据包，并对从数据包中解读出的交通数据进行检验、分类、统计处理，然后再将处理后的结果保存在数据库中。

一种基于M2V传输协议的交通数据实时传送方法，包括：

A、启动交通工具或手机，使第一通信模块或第三通信模块与数据中心的第二通信模块建立无线数据连接；

B、通过第一信息采集模块或第三信息采集模块将交通工具或手机用户的包含当前运动速度、位置信息的交通数据发送给所述第一通信模块或第三通信模块；

C、由交通工具或手机将所采集的所述包含当前运动速度、位置信息的交通数据通过M2V协议框架封装成报文形式生成数据包，并通过第一WIFI通信模块或第三WIFI通信模块传送给附近的其他交通工具或手机的WIFI通信模块进行接收。 

本发明所提供的基于M2V传输协议的交通数据实时传送***及其方法，具有以下优点：

由于当前实时交通数据通过移动通信网络传输会产生很高的数据流量，同时，移动上网的数据收费也一直居高不下，因此通过移动通信数据来收集实时交通数据代价太高。而本发明采用WIFI M2V传输协议（M2V protocol for WIFI），则可以较低的成本和代价，利用无线通信模块接入WIFI***来进行交通数据的采集与交换，可以达到更高速率的数据传输，因而，将本发明方法应用于智能交通***中具有广阔的使用空间。

附图说明

图1为本发明实时收集及传送道路交通数据的网络架构示意图；

图2为802.11无线框架、网路协议框架及本发明的M2V协议框架示意图；

图3为本发明利用所述M2V传输协议进行道路交通数据采集和交互的***组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对本发明的方法及***作进一步详细的说明。

图1为本发明实时收集及传送道路交通数据的网络架构示意图。如图1所示，该网络架构中包括接入互联网络的交通信息Web服务器（Traffic Info Web Server）、基于位置的服务(Location Based Service，LBS) 、Google地图服务器、Maplink服务器；以及与所述交通信息Web服务器（Traffic Info Web Server）相连的交通信息数据库（Traffic Information Database），所述交通信息Web服务器（Traffic Info Web Server）还与所述Maplink服务器相连，基于web网络实现osmaRender、Microsoft Map功能及其他地图提供功能。

此外，图1所示的交通工具（如小汽车、公共汽车等）和手机用户，则通过通用无线业务分组（GPRS）、3G或4G网络连接互联网。而交通工具之间、交通工具和手机用户之间，以及手机用户之间则可通过WIFI方式无线互联，即可通过WIFI M2V传输协议实现数据相互传输。

图2为802.11无线框架、网路协议框架及本发明的M2V协议框架示意图。如图2所示，WIFI M2V传输协议（M2V protocol for WIFI）允许移动设备通过WIFI来相互传输交通数据。该协议可以很好的应用在智能交通***中。

总体地讲，M2V传输协议（M2V protocol for WIFI）包括了3个框架，分别是802.11无线框架（802.11 Wireless Frame），网路协议框架（Network Protocol Frame）和M2V协议框架（M2V Protocol Frame）。

其中，核心框架是M2V协议框架，其主要由报头（Header）和报文（Body）组成的。具体来讲，有效的交通数据主要通过报文（Body）来承载，如，日期时间（Date Time）、速度（Velocity），经度（Longitude）、纬度（Latitude）等。同时，报头（Header）主要包含了版本（Version）、协议（Protocol）、程序号（app_id）、地图号（map_id）等。这里，所述协议（Protocol），缺省为“M2V”。

下面，对上述3个框架进行逐一分析：

1）所述802.11无线框架（802.11 Wireless Frame），主要由封包（Preamble）、物理层汇聚协议（PLCP）、媒体访问控制（MAC）、用户数据（User Data）和循环冗余校验（CRC）组成。

2）所述网路协议框架（Network Protocol Frame），主要由因特网协议（IP）、传输控制协议/用户数据报协议（TCP/UDP）和数据（Data）组成。

3）所述M2V协议框架（M2V Protocol Frame），主要由报头（Header）和报文（body）组成的。

下面举例对所述M2V协议框架进行详细说明。

首先，报头（Header）部分。报头的字段用逗号（“，”）来中止区分，比如“1.0.0，M2V，11，1”。

这里，“1.0.0”为当前的版本（Version）号；“M2V”为协议（Protocol）；“11”为程序号（app_id）；“1”为地图号（map_id），如地图（arcgis），也可以定义其他值赋予***地图或者其他的地图。

其次，报文（Body）部分。报文（Body）的字段同样用逗号来中止区分。

例如，“201105121212，30.25，144.123212，22.123123”。其中，“201105121212”为日期时间（DateTime），格式: yyyyMMddHHmmss；“30.25”为速度（Velocity），单位：公里/小时，或米/秒；“144.123212”为当前车辆所在位置的经度（Longitude）；“22.123123”为当前车辆所在位置的纬度（Latitude）。

并且，不同的报文（Body）之间用“$”中止区分，而报文（Body）和报头（Header）之间需要用“#”进行分隔。

例如，下列M2V传输协议的报头（Header）和3段用“$”中止区分的报文（Body）：

“1.0.0,M2V,11,1#201105121212,30.3,144.123212,22.123123$20110512141212,30.2,144.123212,22.123123$20110512121212,30.6,144.123212,22.123123”。

图3为本发明利用所述M2V传输协议进行道路交通数据采集和交互的***组成示意图。该***主要包括交通工具1、数据中心2、手机（用户）3和为交通工具1、数据中心2及手机（用户）3提供无线传输接入功能的无线基站。其中，所述无线基站，可以是现有支持GPRS、3G或4G技术的无线数据通信网络的接入点。所述无线基站（可以有多个）的信号覆盖交通工具1和手机（用户）3。

这里，所述交通工具1和手机（用户）3的数量至少为一个。利用M2V协议，能够实现交通工具与其他交通工具、手机（用户）与其他手机（用户）之间，以及交通工具与手机（用户）之间的WIFI无线互联，即可通过WIFI M2V传输协议实现相互间的数据传输。

1）交通工具1，主要包括第一通信模块10、GPS模块11、信息采集模块12、显示模块13和WIFI通信模块14；较佳地，还可以包括存储模块15，用于存储通过信息采集模块12采集到的交通数据，和存储接收来自其他交通工具和手机（用户）发来的交通数据。这里，所述交通工具1包括但不限于公共汽车，货车、小轿车、城市电车、摩托车等机动车辆，还可包括非机动车。

所述第一通信模块10，用于将交通工具1的当前速度和位置等交通数据以无线通信的方式传送给数据中心2。第一通信模块10，将所述交通数据以GPRS或其他高速无线数据传输技术发送给数据中心2的第二通信模块20。所述的高速无线数据传输技术，包括但不限于增强型数据速率GSM演进技术（EDGE，Enhanced Data Rate for GSM Evolution）、高速下行分组接入技术（HSDPA，High Speed Downlink Packet Access）、时分同步的码分多址技术（TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)、CDMA2000 1X EV-DO技术以及WCDMA的HSDPA技术。

所述GPS模块11，用于接收GPS卫星信号并将所述交通工具1的当前车速及位置信息等交通数据传送给所述信息采集模块12。所述的位置信息主要是经度和纬度信息，根据实际需要还可以包含海拔高度等信息。

所述信息采集模块12，用于采集交通工具1的当前车速及位置信息等交通数据，还可根据需要连接机动车的车用总线，采集交通工具的当前速度值、发动机状态、变速箱状态、油箱状态等甚至车载多媒体设备的状态等信息，并将所述信息传送给第一通信模块10或传送到存储模块15中保存。

这里，所述的车用总线，包括LIN、CAN、面向媒体的***传输（Media Oriented System Transport，MOST)总线等。MOST总线支持高达24.8Mbps的数据传输速率，本发明的M2V传输协议，保留了兼容未来高速数据传输的能力，如，只需在报文（Body）中增设数据字段（Data），将所述高速数据封装即可（图2未示出）。

所述显示模块13，用于显示所述信息采集模块12采集到的交通数据信息，还可根据需要调取存储模块15中存储的交通数据的内容进行查看。

所述WIFI通信模块14，用于将交通工具1的当前速度和位置等交通数据通过M2V传输协议以WIFI的方式无线传输给其他交通工具或手机（用户）的WIFI通信模块。WIFI通信模块14，将交通数据封装在M2V协议框架中，以数据包的形式发送出去。

2）手机（用户）3，既可以利用高速无线数据传输协议将采集到的当前用户的移动速度和位置信息等交通数据以GPRS等方式发送给数据中心2；还可以利用M2V协议，将采集到的或接收其他交通工具或手机（用户）发送的交通数据以M2V协议方式传送给其他交通工具或手机（用户），实现相互间的数据传输。

其中：所述手机（用户）3主要包括第三通信模块30、GPS模块31、信息采集模块32、显示模块33和WIFI通信模块34；较佳地，还可以包括存储模块35，用于存储通过信息采集模块32采集到的交通数据，和存储以WIFI M2V传输协议从其他交通工具和手机（用户）接收的交通数据。

这里，所述第三通信模块30、GPS模块31、信息采集模块32、显示模块33和通信模块34以及存储模块35的作用，分别与所述交通工具1中的第一通信模块10、GPS模块11、信息采集模块12、显示模块13和通信模块14以及存储模块15作用类似。不同之处仅在于，手机（用户）3中的信息采集模块32不具有采集交通工具的车辆参数等信息的功能。

此外，交通工具1中的第一通信模块10和手机（用户）3中的第三通信模块30，均具有将各自的存储模块15或存储模块35中的交通数据通过GPRS或其他高速无线传输技术发送给数据中心2的功能。存储模块15与第一通信模块10之间的数据连线，以及存储模块35与第三通信模块35之间的数据连线在图3中未示出。

3）数据中心2主要包括第二通信模块20、数据库21和数据处理模块22。其中：

所述第二通信模块20，主要用于接收交通工具1的第一通信模块10（或接收手机（用户）3的第三通信模块30）发送的数据包，并将封装在所述数据包中的交通数据解读出来存入数据库21。

所述数据处理模块22，用于实时监测所述第二通信模块20接收到的数据包，并对从所述数据包中解读出的交通数据进行检验、分类、统计等处理，然后将处理后的结果保存在数据库21中，以备查询、共享等之用。

下面通过一个实施例对利用本发明所述基于M2V传输协议的交通数据实时传送***进行交通数据实时传送的过程进行简单说明。参考附图3，该过程主要包括：

步骤201：启动交通工具1或手机3，使第一通信模块10或第三通信模块30与数据中心2中的第二通信模块20建立无线数据连接。

步骤202：通过信息采集模块12或信息采集模块32将交通工具或手机用户的当前运动速度、位置信息等交通数据发送给所述第一通信模块10或第三通信模块30。以及，

步骤203：由交通工具1将所采集的包括当前运动速度、位置信息等内容的交通数据通过M2V协议框架封装成报文形式生成数据包，通过WIFI通信模块14传送给附近的其他交通工具或手机的WIFI通信模块；或者，

步骤203’：由手机将所采集的包括当前运动速度、位置信息等内容的交通数据通过M2V协议框架封装成报文形式生成数据包，通过WIFI通信模块34传送给附近的其他交通工具或手机用户。

步骤204：所述交通工具或手机收到其他交通工具或手机发来的包含交通数据的数据包后，可暂存在各自的存储模块中，待所述交通工具或手机进入移动通信网络服务区后，再通过各自的第一通信模块10或第三通信模块30发送给数据中心2的第二通信模块20。

这里，所述的数据包，主要包括报头（Header）和报文（body）两部分，如图2所示。其中，报文部分还可以根据需要启用扩展字段（图2中未示），以适应将来用于汽车上的MOST总线高速传输能力等高级应用。

步骤205：第二通信模块20接收所述数据包后，将数据包中的交通数据解析出来传送到数据库21中保存。

较佳地，可通过数据处理模块22实时监测所述第二通信模块20接收到的数据包，并对从所述数据包中解析出的交通数据进行检验、分类、统计等处理，然后再将处理后的结果保存在数据库21中，以备查询、共享等之用。还可以根据交通数据的监测情况，对有必要进行干预（如调度、发送告警信息等）的交通工具1，可将数字化语音或文字信息等内容通过广播媒体进行发布，以便按该路况信息进行交通疏导。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.基于M2V传输协议的交通数据实时传送***，其特征在于，包含至少两辆交通工具，或至少两个手机，或至少一辆交通工具和一个手机；所述交通工具包含第一WIFI通信模块；所述手机包含第三WIFI通信模块；所述交通工具与交通工具之间，或所述交通工具与手机之间，或所述手机与手机之间通过内置M2V协议框架的WIFI通信模块传输交通数据。

2.根据权利要求1所述的基于M2V传输协议的交通数据实时传送***，其特征在于，所述交通工具包含第一通信模块，所述手机包含第三通信模块；所述第一通信模块、第三通信模块均通过无线通信网络与数据中心进行实时数据传输。

3.根据权利要求2所述的基于M2V传输协议的交通数据实时传送***，其特征在于，所述交通数据实时传送***还包括与所述交通工具和手机通过无线通信网络相连的数据中心，所述数据中心包含第二通信模块，用于接收通过无线通信网络发送来的实时交通数据。

4.根据权利要求1或3所述的基于M2V传输协议的交通数据实时传送***，其特征在于， 所述交通数据至少包括交通工具的车速信息和车辆位置信息，所述位置信息为经度值和纬度值。

5.根据权利要求1或2所述基于M2V传输协议的交通数据实时传送***，其特征在于，所述交通工具和手机中包含信息采集模块，用于将自身的当前速度和位置信息传送给内置的WIFI通信模块再发送给其他交通工具或手机；或发送到存储模块进行存储然后再择机经WIFI通信模块发送给其他交通工具或手机。

6.根据权利要求1所述基于M2V传输协议的交通数据实时传送***，其特征在于，所述WIFI通信模块，还用于接收通过WIFI M2V传输协议从其他交通工具和手机发送来的交通数据，并将所述交通数据保存在存储模块中。

7.根据权利要求1所述基于M2V传输协议的交通数据实时传送***，其特征在于，所述交通工具或手机还包含有显示模块，用于显示所述交通数据的内容，以及显示所述第一通信模块或第三通信模块发送或接收到的信息内容。

8.根据权利要求2或3所述基于M2V传输协议的交通数据实时传送***，其特征在于，所述数据中心包含数据库，用于存储所述第二通信模块接收并解读出的所述交通数据。

9.根据权利要求8所述基于M2V传输协议的交通数据实时传送***，其特征在于，所述数据中心还包括数据处理模块，用于实时监测所述第二通信模块接收到的数据包，并对从数据包中解读出的交通数据进行检验、分类、统计处理，然后再将处理后的结果保存在数据库中。

10.一种基于M2V传输协议的交通数据实时传送方法，其特征在于，包括：

A、启动交通工具或手机，使第一通信模块或第三通信模块与数据中心的第二通信模块建立无线数据连接；

B、通过第一信息采集模块或第三信息采集模块将交通工具或手机用户的包含当前运动速度、位置信息的交通数据发送给所述第一通信模块或第三通信模块；

C、由交通工具或手机将所采集的所述包含当前运动速度、位置信息的交通数据通过M2V协议框架封装成报文形式生成数据包，并通过第一WIFI通信模块或第三WIFI通信模块传送给附近的其他交通工具或手机的WIFI通信模块进行接收。