[发明专利]一种基于动态路由表的船联网协议实现方法

说明书

本发明属于船联网通信技术领域，特别涉及机会网络通信，具体是一种基于动态路由表的船联网协议实现方法。主要原理是：每个节点在缓存中维护一个动态路由表，并根据所有节点的路由表构造当前网络的连接拓扑图。若发送节点与目的节点在同一连通图内，根据机会连通路由算法进行数据传输；若发送节点与目的节点不在同一连通图内，根据机会非连通路由算法进行数据传输。若发送节点的下一跳中没有目的节点，则发送节点在更新路由表时继续向网络中发送数据包。数据传输过程中，发送节点与接收节点交换已传输成功数据包列表，删除缓存中的已传输成功数据包。本发明可以适应海洋网络通信环境，以相对低廉的成本进行海量非实时数据传输，提出的路由算法可以有效减少时延，提高效率。

技术领域

本发明属于船联网通信技术领域，特别涉及机会网络通信，具体是一种基于动态路由表的船联网协议实现方法。

背景技术

志愿船观测计划是指征集商船、渔船、调查船等在海上从事观测或商业活动的船舶，通过在船舶上安装自动观测设备的方式来获取有价值的海洋监测数据，从而为海洋测报活动和海洋科学研究提供数据支持。通过志愿船观测获取到的近岸、中远海和远洋航线上各类设备的数据不仅能为海上气象服务提供参考数据，对于海洋科学研究、国防军事建设和海上运输与海上交通安全等方面也都有非常重要的参考价值。志愿船观测已经成为了一项国际义务，然而我国的志愿船观测计划发展趋势并不乐观，因此发展我国的志愿船观测项目就显得尤为重要，这有助于提升我国在中远海的实时监测能力。正在实施的国际志愿船观测计划是由JCOMM(The Joint WMO/IOC Technical Commission for Oceanographyand Marine Meteorology，海洋学和海洋气象学联合技术委员会)管理的，JCOMM是由WMO(World Meteorological Organization，世界气象组织)和IOC(IntergovernmentalOceanographic Commission，联合国教科文组织政府间海洋学委员会)合办的主要负责海洋和海洋气象探测、数据管理与服务的一个国际的、政府间专家团体。中国作为联合国常任理事国也有义务参与到志愿船观测项目中来。

随着计算机与通信技术的快速发展，人们的日常生活已经离不开网络。在陆地上使用互联网已经十分便利，但是在海洋环境中，目前还主要依靠卫星通信。然而卫星通信费用十分昂贵，大多数用户很难承担，因此卫星通信只适用于实时传送少量紧急数据。对于那些非紧急且数据量较大的数据，如各类观测设备的海洋观测数据等，则可以通过志愿船间的船联网来实现传输。志愿船由于携带大量观测数据，可以通过船联网将数据转发到其他志愿船的方式，将携带的数据传送到近岸，这样在本次航行结束之前，数据便可传送到岸，以便进行气象观测和科学研究，大大节约了时间成本，提高了传输效率。

机会网络是一种以“存储-携带-转发”的方式逐跳进行数据传输的网络通信模式。机会网络和传统的多跳无线网络不同，其网络规模和节点位置不能提前确定，源节点和目的节点之间不需要存在完整链路，因此这种通信方式适用于节点较为稀疏且网络状态不稳定的海洋环境。船与船之间的相遇机会带来了机会网络通信的可能性，机会网络不需要固定的基础设施进行通信的特点也给实现船联网数据传输带来可能性和便利性。海洋环境中的通信节点密度稀疏，船与船之间相遇的机会较少，因此，常见的机会网络路由算法如：Epidemic算法、Spray and Wait算法等都无法直接应用于海洋场景中。需要开发一种新的适合海洋机会网络环境的专有路由协议，开发该协议的主要目标是要形成“近海成面、外海成片、远洋成线”的船舶测报系统。

发明内容

鉴于现有的机会网络路由算法本身具有局限性，不能满足在海洋环境场景下实现船联网通信，本发明提出了一种基于动态路由表的船联网协议实现方法，从而可以实现以相对低廉的成本对海量非实时数据进行传输。

本发明的技术方案如下：

一种基于动态路由表的船联网协议实现方法，包括以下步骤：

1)获取船舶的AIS信息。