[發(fā)明專利]一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于數(shù)據(jù)融合的多徑路由方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210236936.5
• 申請日: 2012-07-09
• 公開（公告）號: CN102724730A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

1.一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于數(shù)據(jù)融合的多徑路由方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一、確定傳感器網(wǎng)絡(luò)中事件范圍內(nèi)的源節(jié)點(diǎn)；

步驟二、選擇合適的源節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)聚合節(jié)點(diǎn)并進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合；

步驟三、當(dāng)數(shù)據(jù)聚合完畢后，開始構(gòu)建多徑路由；

步驟四、數(shù)據(jù)聚合節(jié)點(diǎn)沿構(gòu)建的路徑發(fā)送聚合后的數(shù)據(jù)；

步驟五、數(shù)據(jù)發(fā)送后，將依據(jù)路由恢復(fù)策略進(jìn)行修復(fù)及分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一中，進(jìn)一步的包括在事件范圍內(nèi)確定源節(jié)點(diǎn)，并將定義感應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間間隔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，進(jìn)一步包括，所有源節(jié)點(diǎn)都將數(shù)據(jù)信息直接發(fā)送給數(shù)據(jù)聚合點(diǎn)，由聚合節(jié)點(diǎn)將匯聚后的數(shù)據(jù)包傳送至sink，如公式(1)所示：

B(aggr)＝B(v_k)+B(v₁)×[1-RD(v₁,v_k)]+B(v₂)（1）

×[1-RD(v₂,v_k)]+...+B(v_k-1)×[1-RD(v₁,v_k)]

其中，B(V_i)是源節(jié)點(diǎn)V_i產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包大小，RD(V_i，V_j)是節(jié)點(diǎn)V_i和V_j間的數(shù)據(jù)冗余度，V₁，...,V_i，...,V_j，...,V_k∈S，V_k是數(shù)據(jù)聚合節(jié)點(diǎn)，B(aggr)是匯集后的數(shù)據(jù)包大小。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，是選擇離sink最近的源節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)聚合節(jié)點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟三中，數(shù)據(jù)聚合完成后，數(shù)據(jù)聚合節(jié)點(diǎn)根據(jù)給定的路由角θ_vi從路由集W_Vi中選擇作為下一跳節(jié)點(diǎn)，為了平衡負(fù)載，選擇多個下一跳節(jié)點(diǎn)形成多徑路由，此后，在每條路徑上只能從W_Vi中選擇一個節(jié)點(diǎn)作為中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，最后形成到sink節(jié)點(diǎn)的多條路徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述路由角為傳感網(wǎng)某一節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己和sink的位置信息，確定一個以自己和sink的連線為角平分線的銳角。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述路由集為對于任意非sink節(jié)點(diǎn)，一旦它的路由角確定，則在該節(jié)點(diǎn)傳輸半徑內(nèi)位于路由角中的所有節(jié)點(diǎn)構(gòu)成該節(jié)點(diǎn)的路由集。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟三中，進(jìn)一步包括選定了聚合節(jié)點(diǎn)，當(dāng)其它源節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)在聚合節(jié)點(diǎn)聚合完畢后，就開始構(gòu)建多徑路由，路徑的個數(shù)取決于聚合點(diǎn)初始選擇的下一跳節(jié)點(diǎn)的個數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟三中，進(jìn)一步包括，當(dāng)路徑選定后，在路徑上的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)則依據(jù)節(jié)點(diǎn)負(fù)載和能量情況進(jìn)行下一跳的選擇，依據(jù)負(fù)載和能量為依據(jù)進(jìn)行選取。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟四中，進(jìn)一步包括聚合節(jié)點(diǎn)沿多條路徑發(fā)送聚合后的數(shù)據(jù)，最終此數(shù)據(jù)包沿多條路徑被傳送至sink。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟五中，當(dāng)所有事件驅(qū)動范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)包都被傳送給sink后，將計算網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的生存時間和剩余能量，并分析其能耗、數(shù)據(jù)吞吐量和網(wǎng)絡(luò)生命周期。

12.一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于數(shù)據(jù)融合的多徑路由裝置，其特征在于，所述裝置包括確定單元、選擇單元、構(gòu)建單元、發(fā)送單元及分析單元，通過先確定傳感器網(wǎng)絡(luò)中事件范圍內(nèi)的源節(jié)點(diǎn)，接著選擇合適的源節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)聚合節(jié)點(diǎn)并進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合，然后當(dāng)數(shù)據(jù)聚合完畢后，開始構(gòu)建多徑路由，并通過數(shù)據(jù)聚合節(jié)點(diǎn)沿構(gòu)建的路徑發(fā)送聚合后的數(shù)據(jù)，最終，數(shù)據(jù)發(fā)送后，將依據(jù)路由恢復(fù)策略進(jìn)行修復(fù)及分析。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述確定單元用于確定傳感器網(wǎng)絡(luò)中事件范圍內(nèi)的源節(jié)點(diǎn)。