[發(fā)明專利]一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的臺(tái)區(qū)集抄系統(tǒng)動(dòng)態(tài)自組網(wǎng)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410370556.X
• 申請(qǐng)日: 2014-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN104134332A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫謀文;張光輝;徐逸群;吳建軍;許勇;黃鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)安徽六安市農(nóng)電有限責(zé)任公司;國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司六安供電公司
• 主分類號(hào): G08C17/02
• 分類號(hào): G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所 34115
• 代理人: 張祥騫;奚華保

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的臺(tái)區(qū)集抄系統(tǒng)動(dòng)態(tài)自組網(wǎng)方法。

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背景技術(shù)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前國(guó)際上備受關(guān)注的、涉及多學(xué)科高度交叉、知識(shí)高度集成的前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域，它綜合了傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，是信息技術(shù)中的一個(gè)新的領(lǐng)域。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由成千上萬(wàn)個(gè)高密度分布的、處于被觀測(cè)對(duì)象內(nèi)部或周圍的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成，部署在樓宇、田間、山脈、橋梁、公路等地方，具有廣泛的應(yīng)用前景，范圍涵蓋醫(yī)療、軍事、家庭等多個(gè)領(lǐng)域。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)采用的是自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的信息，通過(guò)其他節(jié)點(diǎn)逐跳地進(jìn)行傳輸，經(jīng)過(guò)多跳后最終傳回?cái)?shù)據(jù)處理中心進(jìn)行處理。但是當(dāng)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)目非常龐大時(shí)，部署這些節(jié)點(diǎn)需要耗費(fèi)大量的人力、物力以及時(shí)間，手動(dòng)配置也比較困難，所以在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，通常需要滿足無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的零配置、零監(jiān)管、自組織、自維護(hù)等條件。

為了實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的部署、配置、維護(hù)和數(shù)據(jù)傳輸，在現(xiàn)有的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中，一般采用的是集中式路由的方式或者廣播式獲取路由的方式：集中式路由方式是指對(duì)所有的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行集中管理，利用中心節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)并發(fā)出相應(yīng)指令；而廣播式獲取路由的方式則指在需要的時(shí)候，實(shí)時(shí)性的發(fā)出請(qǐng)求以期得到所需節(jié)點(diǎn)的路由信息。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中的這兩種路由組網(wǎng)方式計(jì)算和處理都過(guò)于集中，需要統(tǒng)一的收集數(shù)據(jù)和發(fā)送指令，會(huì)在短時(shí)間內(nèi)大量占用同一區(qū)域的信道，很容易引起網(wǎng)絡(luò)擁堵，并且由于無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)自身的存儲(chǔ)和計(jì)算能力限制非常大，無(wú)法支持比較深的路由深度，所以這些現(xiàn)有的路由協(xié)議無(wú)法滿足大規(guī)模的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)要求，不適合組建大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。臺(tái)區(qū)集抄系統(tǒng)是電力數(shù)據(jù)獲得的重要手段，其網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大、節(jié)點(diǎn)數(shù)量多，致使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無(wú)法在臺(tái)區(qū)集抄系統(tǒng)中很好的應(yīng)用，在組網(wǎng)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)堵塞、速度緩慢的問(wèn)題。如何開發(fā)出一種可以適用于臺(tái)區(qū)集抄系統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)方法已經(jīng)成為急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)方法無(wú)法適用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的缺陷，提供一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的臺(tái)區(qū)集抄系統(tǒng)動(dòng)態(tài)自組網(wǎng)方法來(lái)解決上述問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的臺(tái)區(qū)集抄系統(tǒng)動(dòng)態(tài)自組網(wǎng)方法，包括以下步驟：

預(yù)處理問(wèn)候消息，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)上電，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況設(shè)定信息發(fā)送時(shí)間間隔T，每個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)建立自己的問(wèn)候消息；

問(wèn)候消息更新處理，每個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送問(wèn)候消息，鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的問(wèn)候消息更新本節(jié)點(diǎn)的問(wèn)候消息；根據(jù)更新后的問(wèn)候消息，組建通信網(wǎng)絡(luò)；

網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化選擇，利用所接收到的問(wèn)候消息判斷友好節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送優(yōu)先級(jí)，從多條路由信息中選擇最佳的路徑發(fā)送數(shù)據(jù)。

所述的預(yù)處理問(wèn)候消息包括以下步驟：

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況設(shè)定時(shí)間間隔T，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)上電，網(wǎng)內(nèi)每一個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送端在第一個(gè)時(shí)間間隔T內(nèi)發(fā)送問(wèn)候消息，問(wèn)候消息包括自身路由信息；

每一個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)接收端接收相鄰的無(wú)線傳感器發(fā)送端節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的問(wèn)候消息；

根據(jù)問(wèn)候消息中的自身路由信息建立鄰居表信息，從接收到的問(wèn)候消息中的自身路由信息，解析出發(fā)送端節(jié)點(diǎn)的MAC層源地址，建立領(lǐng)居表，鄰居表包括鄰居節(jié)點(diǎn)地址、接收到的鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息的信號(hào)強(qiáng)度、與鄰居節(jié)點(diǎn)的鏈路質(zhì)量、與鄰居節(jié)點(diǎn)的鏈路可靠度；

解析收到的問(wèn)候消息中鄰居節(jié)點(diǎn)的自身路由信息，根據(jù)收到問(wèn)候消息的節(jié)點(diǎn)組建友好節(jié)點(diǎn)列表，將其對(duì)應(yīng)的自身路由信息組成友好節(jié)點(diǎn)路由信息；

將友好節(jié)點(diǎn)路由信息和鄰居表信息加入問(wèn)候消息中，建立各無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)新的問(wèn)候消息，新的問(wèn)候消息包括自身路由信息、友好節(jié)點(diǎn)路由信息和鄰居表信息。

所述的問(wèn)候消息更新處理包括以下步驟：

待第二個(gè)時(shí)間間隔T，每一個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送包含自身路由信息、友好節(jié)點(diǎn)路由信息和鄰居表信息的問(wèn)候消息；

每一個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)接收端再次接收相鄰的無(wú)線傳感器發(fā)送端節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的問(wèn)候消息，分別解析問(wèn)候消息中的自身路由信息、友好節(jié)點(diǎn)路由信息和鄰居表信息的問(wèn)候消息；