CN100527171C - 一种基于ZigBee的行车记录系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于ZigBee的行车记录系统，其中包括作为主节点的数据下载中心和作为从节点的行车记录仪，行车记录仪和数据下载中心构成ZigBee网络并将行车历史数据传送至所述数据下载中心。此外，该系统还可包括中继站，行车记录仪通过中继站将行车历史数据传送至数据下载中心。所述中继站包括行车记录仪和/或固定设备。本发明操作方便且高效迅速。ZigBee网络组成节点数大，接入网络的速度很快，可满足数据较大的车辆行车记录数据的上传。
Description
技术领域
本发明涉及行车记录技术领域，更具体地说，涉及一种基于ZigBee无线局域网的行车记录系统及方法。
背景技术
行车记录仪又称为汽车黑匣子，它负责记录汽车的行驶速度、路线等行车安全信息。现在市面上的行车记录仪都是采用USB接口下载历史数据，这种方案在下载数据时，需要将下载线插入USB数据接口，再与接收下载数据的计算机(或PDA掌上电脑)接口，运行接收下载数据软件，才能得到下载数据。该方案具有操作麻烦、工作效率低等缺点，不利于车流量大的公路稽查站和大型运输公司对运营车辆进行超速、超载和乱停载客等行为的稽查。
ZigBee是一种低成本、低功耗的无线局域网技术，主要应用在短距离范围之内并且数据传输速率不高的各种电子设备之间。ZigBee具有数据传输速率低、功耗低、成本低、网络容量大、有效范围小和工作频段灵活等技术特点。ZigBee能组成最大6万个节点的网络。ZigBee的数据传输率为250Kbps，完全能满足海量历史数据的下载。ZigBee节点接入网络的速度非常快，只有30ms的时间，非常适用于车流量大的公路安全检查站。因此，ZigBee的诸多技术特点说明其非常适合行车记录数据上传的各种应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述操作麻烦、工作效率低等缺陷，提供一种操作简便、可高效快速获取行车记录数据的系统和方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于ZigBee的行车记录系统，其中包括作为主节点的数据下载中心和作为从节点的行车记录仪，所述行车记录仪和所述数据下载中心构成ZigBee网络并将行车历史数据传送至所述数据下载中心。
在本发明所述的基于ZigBee的行车记录系统中，还包括中继站，所述行车记录仪、所述中继站和所述数据下载中心构成ZigBee网络，所述行车记录仪通过所述中继站将行车历史数据传送至所述数据下载中心。
在本发明所述的基于ZigBee的行车记录系统中，所述中继站包括行车记录仪和/或固定设备。
在本发明所述的基于ZigBee的行车记录系统中，当该系统应用于运输公司的车辆跟踪管理中时，所述行车记录仪为精简功能设备RFD，所述ZigBee网络的拓扑结构为簇形。
在本发明所述的基于ZigBee的行车记录系统中，当该系统应用于运输公司的车辆跟踪管理中时，所述行车记录仪为全功能设备FFD，所述ZigBee网络的拓扑结构为网状。
在本发明所述的基于ZigBee的行车记录系统中，当该系统应用于交通部门稽查公路运输安全中时，所述行车记录仪为精简功能设备RFD，所述ZigBee网络的拓扑结构为星形。
本发明还提供了一种基于ZigBee的行车记录方法，其中包括以下步骤：(1)数据下载中心和行车记录仪之间组成ZigBee网络；(2)行车记录仪通过ZigBee网络将行车历史数据传送至数据下载中心；(3)数据下载中心接收行车历史数据。
根据本发明所述的基于ZigBee的行车记录方法，所述步骤(1)进一步包括：所述行车记录仪通过中继站与所述数据下载中心组成ZigBee网络。
根据本发明所述的基于ZigBee的行车记录方法，所述步骤(2)进一步包括：行车记录仪将接收到的信号功率大小反馈给数据下载中心，数据下载中心根据该功率大小信息激活距离近的行车记录仪上传行车历史数据。
实施本发明的基于ZigBee的行车记录系统及方法，具有以下有益效果：通过ZigBee无线局域网，可以无线的方式上传行车记录数据，操作方便且高效迅速。ZigBee网络组成节点数大，接入网络的速度很快，可满足数据较大的车辆行车记录数据的上传。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明基于ZigBee的行车记录系统第一实施例的结构示意图；
图2是本发明基于ZigBee的行车记录系统第二实施例的结构示意图；
图3是本发明基于ZigBee的行车记录系统第三实施例的结构示意图；
图4是本发明基于ZigBee的行车记录系统上传数据的流程图。
具体实施方式
在行车记录各应用中，行车记录仪将行车历史数据上传至数据下载中心。而在ZigBee网络中，各节点能充当三种角色：协调者、中继站和终端设备。此外，ZigBee定义了两种类型的设备：全功能设备FFD(Full Function Device)和精简功能设备RFD(Reduced Function Device)。数据下载中心即为协调者，所以其为全功能设备FFD。由于RFD不能提供网络中继站的功能，因此，在需要行车记录仪充当中继站的角色的应用中，行车记录仪应为FFD设备类型。其它情况即可为RFD设备类型，以节省成本。例如，在运输公司的车辆跟踪管理应用中，每台行车记录仪应该是FFD设备类型，FFD设备能延长这个网络的覆盖范围。而在交通部门对车辆进行安全稽查的应用中，每台行车记录仪只需要具备RFD设备的功能，即终端设备的角色，这样能降低节点的成本和功率。
此外，ZigBee的网络拓扑结构分为三种：星形、簇形和网状。这样，本发明可根据网络拓扑结构和设备的不同类型构成不同实施方式。例如，对于运输公司的车辆历史数据下载应用中，各行车记录仪可以采用FFD和RFD类型；网络结构可以采用星形、簇形和网状，数据下载中心充当协调者的角色。而对于交通部门稽查公路运输安全的应用中，网络结构可以采用较省电的星形结构，每个公路稽查站都是一个协调者的角色。
如图1所示，在本发明的第一实施例中，是某运输公司对各车辆进行历史数据采集的网络拓扑图。在这个实施例中，采用簇形的ZigBee网络拓扑结构。图1中，方格图形表示主节点，在第一实施例中，是指数据下载中心101。点状图表示行车记录仪103，每台行车记录仪是一个从节点。此外，在停车场安装几个固定设备作为中继站102，在图中用横线图表示。每辆运营车辆上的行车记录仪采用低成本的RFD设备，多个行车记录仪归属于一个中继站，形成簇状。中继站再连接到数据下载中心。这样，各个运营车辆上的行车记录仪通过附近其所属的中继站，将历史数据传送到数据下载中心。
如图2所示，在本发明的第二实施例中，采用网状的ZigBee网络拓扑结构。数据下载中心201(方格图)为主节点，每辆运营车辆上的行车记录仪203(点状图)均采用成本较高的FFD设备。这样，每辆运营车辆都是一个中继站。只要满足任一个节点的通讯范围内存在其它节点，同时满足其中一个节点在主节点的通讯范围内，就能组成一个无线局域网络。任一从节点可以通过接力的方式将历史数据上传到数据下载中心。第二实施例的设备安装及组网较为简单，但是成本较高。
如图3所示，在本发明的第三实施例中，是交通局稽查运营车辆的方案。在第三实施例中，采用星形的ZigBee网络拓扑结构。稽查站301(方格图)就是一个协调者，每辆车上的行车记录仪303(点状图)是一个RFD设备。该实施例结构简单，且成本较低。
本发明中，利用基于ZigBee的行车记录系统实现行车历史数据的上传时，首先数据下载中心和行车记录仪之间可建立ZigBee网络，网络的拓扑结构可根据需要选择为星形、簇形或网状。数据下载中心和行车记录仪可直接组成星形ZigBee网络。当然，还可根据需要设置中继站，或者让部分或全部行车记录仪充当中继站，进而组成簇形或网状的ZigBee网络。组网之后，行车记录仪可通过ZigBee网络将行车历史数据传送至数据下载中心。上传之后，数据下载中心接收行车历史数据，并可对该数据进行分析稽查。
如图4所示，是本发明中行车记录仪向数据下载中心上传行车历史数据的流程图。在步骤401中，当车辆驶进主节点的通讯范围后，从节点将把接收到的信号功率大小，反馈给主节点。反馈过程中，作为从节点的行车记录仪可以如果在数据下载中心的通讯范围内，即可直接将信号功率反馈给数据下载中心。如果是在某中继站的通讯范围内，即可将信号功率反馈给该中继站，该中继站收到其信号功率之后，根据中继站本身距离数据下载中心的距离，选择直接将该信号功率反馈给数据下载中心或者通过其它一个或多个中继站以接力方式反馈给数据下载中心。这里所述的中继站可以是全功能设备类型的行车记录仪，也可以是预先设定的某些固定设备。在步骤402中，主节点对这些功率信息进行分析判断，由于功率大小信息能反映出车辆离主节点的距离，由此可得到当前距离最近的从节点。在步骤403中，主节点首先激活当前距离最近的从节点，让其上传历史数据。在步骤404中，从节点向主节点上传行车历史数据。在步骤405中，从节点判断行车历史数据是否传送完毕，如果是则结束上传过程，停止向主节点发送信号功率大小。否则返回到步骤402，继续向主节点发送信号功率大小以获得下一次上传历史数据的机会。
本发明的基于ZigBee的行车记录系统及方法，通过ZigBee无线局域网，可按照无线的方式向数据下载中心上传行车历史数据，操作方便且高效迅速。此外，ZigBee网络组成节点数大，接入网络的速度很快，可满足数据较大的车辆行车记录数据的上传。
Claims (2)
1、一种基于ZigBee的行车记录系统，其特征在于，其中包括作为主节点的数据下载中心和作为从节点的行车记录仪，所述行车记录仪和所述数据下载中心构成ZigBee网络并将行车历史数据传送至所述数据下载中心；
还包括中继站，所述行车记录仪、所述中继站和所述数据下载中心构成ZigBee网络，所述行车记录仪通过所述中继站将行车历史数据传送至所述数据下载中心；
所述中继站包括行车记录仪和/或固定设备；
当该系统应用于运输公司的车辆跟踪管理中时，所述行车记录仪为精简功能设备RFD，所述ZigBee网络的拓扑结构为簇形；或者，
当该系统应用于运输公司的车辆跟踪管理中时，所述行车记录仪为全功能设备FFD，所述ZigBee网络的拓扑结构为网状；或者，
当该系统应用于交通部门稽查公路运输安全中时，所述行车记录仪为精简功能设备RFD，所述ZigBee网络的拓扑结构为星形。
2、一种基于ZigBee的行车记录方法，其特征在于，其中包括以下步骤：
(1)数据下载中心和行车记录仪之间组成ZigBee网络；
(2)行车记录仪通过ZigBee网络将行车历史数据传送至数据下载中心；
(3)数据下载中心接收行车历史数据；
所述步骤(1)进一步包括：所述行车记录仪通过中继站与所述数据下载中心组成ZigBee网络；
所述步骤(2)进一步包括：行车记录仪将接收到的信号功率大小反馈给数据下载中心，数据下载中心根据该功率大小信息激活距离近的行车记录仪上传行车历史数据。
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