[发明专利]用于应急搜救的手机自组网位置信息收集方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于应急搜救的手机自组网位置信息收集方法。

背景技术

在一些应急救灾的恶劣环境中，由于地处原本无手机信号的地区或通信基站已受到损坏，传统的手机通话、短信、GPRS等已经失效，搜救人员与被埋在废墟下的被搜救者无法进行有效的信息交流。

传统的应急搜救通信方案常采用移动热点、蓝牙、无线传感网等技术实现短距离通信，但均存在不足之处：

热点：在实际应用中，基于热点的网络只能实现单跳范围的连接，存在搜救范围小，效率底等缺点。

蓝牙：在实际应用中，蓝牙的传输范围较短，且只能实现单跳范围的连接。另外，蓝牙标准的安全机制导致传输过程需要有用户手工确认，无法实现透明的信息交互。

物联网无线传感技术：在实际应用中，基于无线传感器的应急救援存在不可忽视的问题，如体征采集需要幸存者预先携带医疗传感器并假设已经处于使用状态，但这通常不符合实际；利用传感器网络进行幸存者定位需要部署多个锚节点，在大规模灾害场景下，需要大规模组网，这不仅需要花费较长时间，而且成本高昂；利用无线传感器网络搭建应急通信设施需要进行多跳数据传输，在当今技术水平下，其稳定性无法满足应急救援通信高可靠性的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于手机自组网位置信息收集的方法，解决应急搜救中的可靠低耗能位置信息收集问题。本发明相对于传统的路由算法，在消息交付需要的报文数量以及平均跳数方面均有明显改善，而且依据手机剩余电量及路径长度划分优先级，兼顾了低电量手机与全网手机传递消息的能耗，为搜救实际需求做出了优化，增大了位置信息收集的成功率。

该种用于应急搜救的手机自组网位置信息收集方法，针对被搜救人员手机的非移动性及低能耗需求的特点，采用层次路由和手机剩余电量相结合的路由方式，以自组网的方式将各被搜救者手机的位置信息收集到组网手机中。该方法简化消息格式，并控制网络内手机发送消息的次数。因此，能使得平均路由跳数和全网消息传送总能耗较小，减轻了低电量手机的消息发送负担，提高了消息的到达成功率。相对于传统的路由算法有以下显著的优点：在路由维护能耗以及平均跳数方面有明显改善；依据路由跳数与电量划分优先级选择目的地址，减小了低电量手机的转发信息时的能耗负担，增大了信息收集成功率。

本发明的技术解决方案是：

一种用于应急搜救的手机自组网位置信息收集方法，

将搜救者手机即组网手机与被搜救者手机即联网手机形成自组网，

采用层次路由和手机剩余电量相结合的路由方式，将各联网手机的位置信息收集到组网手机中。

进一步地，具体步骤为：

步骤一、组网手机通过Adhoc自组网与接触的联网手机进行联网并分配IP地址；

步骤二、组网手机广播发送[S1]搜救认证消息到其跳数一跳范围内的所有联网手机；

步骤三、联网手机使用多线程等待接收[S1]，若发送者身份验证成功，将广播源IP地址、[S1]消息中包含的跳数Hop、低电量标记LB记录到路由表，否则忽略；

联网手机继续接收并等待[S1]消息，尽可能地收集完其他广播者的[S1]消息，并根据路由优先规则判定，最后保留一个最优IP；

本机即将广播的[S1]消息中Hop值为路由表中Hop值+1；更新[S1]消息后，广播本机[S1]；

联网手机进行电量检测、GPS校正，等待在[S2]消息中发送；

步骤四、联网手机将路由表中记录的IP作为目的地址，回传本机[S2]消息并转发收到的[S2]消息；

步骤五、组网手机接收到[S2]后，将联网手机的IP、电量和GPS保存进入数据库，数据库启动触发器，在组网手机软件中更新上传数据进度；

步骤六、若组网手机没有收到全部数据，组网手机将广播[S2.5]消息，内容为组网手机未收到数据的联网手机IP，要求未传送成功的联网手机进行数据重传，响应发送S2者仅为[S2.5]中列出的IP；

步骤七、组网手机在接收到全部数据后，自动或手工广播[S3]，联网手机收到[S3]，继续广播[S3]，关闭组网和GPS；若一定时间后组网手机没有收到任何信息，自动视为收到[S3]。

进一步地，身份验证的机制：

组网手机持有私钥，对精确到年月日时的本机时间进行签名运算，生成验证编码ID；

联网手机持有公钥，进行解签名运算，将结果与本机时间进行比对，误差不超过P小时则身份验证成功。