一种社会属性感知的车载自组网机会路由方法与流程

技术特征：
1.一种社会属性感知的车载自组网机会路由方法，其特征在于：包括以下步骤，s1、社区初始化阶段：车辆节点周期性地记录自身的历史目的地信息，生成车辆节点的社会属性集合，具有相同社会属性的车辆节点之间形成社区；s2、社区维护阶段：社区内的所有车辆节点不断更新社区状态，共同维护社区状态更新，使社区逐渐趋于稳定；s3、数据转发阶段：将自身携带数据包传递给目的节点，形成去中心化的、自组织的车载机会网络；所述车辆节点利用gps、车载传感器、智能移动设备或电子地图获得车辆节点的行驶状态、所在位置、停留时间；所述车辆节点配备有车载系统、存储设备及短程通信设备以具备计算能力、存储能力以及短程通信能力。2.根据权利要求1所述的车载自组网机会路由方法，其特征在于：所述社区初始化阶段、社区维护阶段和数据转发阶段通过车辆节点社会属性生成方法、车辆节点的状态转换方法、车辆节点之间的社区形成方法、车辆节点之间的社区维护方法、社区相关度和社区离散度方法和数据转发方法中的一种或多种方法实现各个阶段的功能。3.根据权利要求2所述的车载自组网机会路由方法，其特征在于：所述车辆节点社会属性生成方法包括以下步骤：a1、车辆节点v利用gps设备获取车辆节点v的位置坐标信息，为每一个目的地生成一个位置坐标p(x,y)；a2、周期性的记录下车辆节点v在一段时间内访问过的n个目的位置p和驻留时长t，形成车辆节点v的历史目的地记录集合pt
v
；a3、通过k
‑
means聚类算法得到经过坐标聚合和时间聚合后的新集合pt
″
v
；a4、根据车辆节点的访问习惯，剔除部分访问时间较短的区域，得到k个感兴趣区域作为车辆节点v的社会属性标记q，生成车辆节点v的社会属性集合表示为：atter
v
＝{q1,q2,q3…
,q
k
}。4.根据权利要求3所述的车载自组网机会路由方法，其特征在于：所述根据车辆节点的访问习惯，剔除部分访问时间较短的区域具体为：根据车辆节点的访问习惯计算得到访问兴趣区域的时长阈值t0，利用t0剔除掉那些访问总时长较短的区域；其中，兴趣区域的时长阈值t0为：其中，表示车辆节点v的平均驻留时长；σ表示车辆节点v的驻留时长标准差；μ为可调系数，表示不同车辆节点的行为活动存的差异。5.根据权利要求4所述的车载自组网机会路由方法，其特征在于：所述车辆节点的状态包括自由节点状态free_node、待加入社区状态wait_node和已加入社区状态；所述车辆节点的状态与车辆节点当前所处的位置有关，具体车辆节点的状态转换方法包括以下情况：b1、车辆节点处于自身不感兴趣的区域，则车辆节点的状态位为free_node；在该状态下，车辆节点不寻求加入社区，也不与其他节点产生关于社区的交互行为；b2、车辆节点处于自身感兴趣的区域，且尚未加入该区域的社区，则车辆节点的状态位为wait_node；在该状态下，车辆节点周期性广播join消息报文，寻求加入社区，或者接收来
自其他节点的join消息报文，形成一个新的社区；b3、车辆节点处于自身感兴趣的区域，且已加入了社区，则车辆节点周期性广播combine消息报文；在该状态下，若发现该区域存在的其他社区，则两个社区进行合并；车辆节点也接收来自其他待加入社区状态的车辆节点的join消息报文，将其纳入自己的社区。6.根据权利要求5所述的车载自组网机会路由方法，其特征在于：所述车辆节点之间的社区形成方法包括以下步骤：c1、根据尚未加入社区的车辆节点v在一个检测周期内的历史行程，获得关于车辆节点v的k个兴趣区域，即获得车辆节点v的k个社会属性信息；c2、车辆节点v处于k个兴趣区域其中一个兴趣区域s，车辆节点v处于wait_node状态，并向周围广播join消息报文，寻求加入社区；c3、或通过以下方法形成新社区：车辆节点v在可通信范围内收到了尚未加入社区的车辆节点u的join消息报文，且车辆节点u也处于wait_node状态，则车辆节点u和车辆节点v将形成一个新的社区c
s
；c4、在步骤c3中形成新的社区c
s
后，车辆节点u改变自身状态为united_node状态，并向自身的社区属性列表添加社区c
s
的状态信息；车辆节点u返回create消息报文，通知车辆节点v加入社区；c5、在c2步骤或c4步骤中，车辆节点v收到create消息报文后，向自身的社区列表中加入新产生的社区状态信息，车辆节点v加入了社区。7.根据权利要求6所述的车载自组网机会路由方法，其特征在于：所述车辆节点之间的社区维护方法包括以下维护情况的维护方法：wait_node状态的车辆节点加入社区的维护方法、社区的合并的维护方法、社区状态信息更新的维护方法和车辆节点离开社区的维护方法。8.根据权利要求7所述的车载自组网机会路由方法，其特征在于：所述wait_node状态的车辆节点加入社区的维护方法为：车辆节点v处于自身的兴趣区域，周期性向周围广播join消息报文等待加入社区，在车辆节点v可通信范围内的车辆节点u处于united_node，在接收到join消息报文后，返回permit消息报文，允许车辆节点v加入社区c
s
，并且更新自身的社区状态信息；所述社区的合并的维护方法为：车辆节点v处于已加入社区的一个区域s且处于united_node状态，周期性向周围广播combine消息报文，与区域s内其他处于united_node状态的车辆节点进行社区合并；所述社区状态信息更新的维护方法为：所述车辆节点加入社区和社区的合并使社区状态发生改变，处于united_node状态的车辆节点广播update消息报文，表明自身节点状态和社区状态；收到update消息报文的车辆节点对两个社区状态进行比较分析，进而更新和维护社区状态信息；所述车辆节点离开社区的维护方法为：车辆节点v行为习惯发生变化，在新的检测周期内，兴趣区域产生了改变，则发送一条update消息报文通知社区内其他节点更新社区信息，选择合适的中继节点转发消息报文，然后删除该社区信息，离开社区。9.根据权利要求8所述的车载自组网机会路由方法，其特征在于：所述社区相关度和社区离散度方法包括反映车辆节点v访问社区c的频繁程度和稳定程度的社区相关度和反映
车辆节点v与目标社区c的距离相关性的社区离散度；所述社区相关度越高的车辆节点与社区c的粘性越大，该车辆节点作为社区c内的核心节点；所述离散程度越低，车辆节点v接近目标社区c的可能性越大，车辆节点v与目标社区c内的车辆节点的社会属性越相近，越容易相遇。10.根据权利要求9所述的车载自组网机会路由方法，其特征在于：所述数据转发方法包括车辆节点在目的社区内的数据转发方法和车辆节点在目的社区外的数据转发方法；所述车辆节点在目的社区内的数据转发方法为：检测可通信范围内的车辆节点集合中是否有也属于目的节点所属社区的车辆节点，若存在多个同属于目的社区的节点，选择社区相关度最大的车辆节点进行数据转发；否则，利用数据包保留最大时长，若在达到最大时长之前，车辆节点还未到达目的社区，或者未遇到社区相关度更大的节点，则选择距离目的社区的社区离散度最小的车辆节点进行转发；所述车辆节点在目的社区外的数据转发方法为：选择距离目的节点社区的社区离散度较小的车辆节点作为中继节点进行数据转发。

技术总结
本发明提供一种社会属性感知的车载自组网机会路由方法，包括以下步骤，第一，车辆节点周期性地记录自身的历史目的地信息，生成车辆节点的社会属性集合，具有相同社会属性的车辆节点之间形成社区；第二，社区内的所有车辆节点不断更新社区状态，共同维护社区状态更新，使社区逐渐趋于稳定；第三，将自身携带数据包传递给目的节点，形成去中心化的、自组织的车载机会网络。与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的车载自组网机会路由方法利用车辆节点状态信息形成社会属性信息，采用本地数据分析方法，属于离线操作，有效地减少车联网中的数据交互量，降低网络负载。社区与地理位置的相关性强，可以满足目的性和区域性很强的数据分发需求。数据分发需求。数据分发需求。


技术研发人员：周杰英 陈国 贺鹏飞 吴维刚
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：2021.07.23
技术公布日：2021/10/18