[發明專利]無線傳感器網絡的采樣任務負載均衡與容錯方法

在審

• 申請號: 201410727348.0
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104486795A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 郭得科;趙亞威;周曉磊;陳濤;羅來龍;謝俊杰;陳洪輝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W84/18
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李弘

1.一種基于數據共享的無線傳感器網絡的采樣任務負載均衡與容錯方法，其特征在于，包括：

所述樹形無線傳感器網絡中的根節點0接收到至少兩個連續采樣任務，獲取所有連續采樣任務的采樣信息，所述采樣信息包括每個連續采樣任務t的開始時刻b、結束時刻e、采樣時間長度l，其中，所述連續的采樣任務是指持續采樣一定時間且不能中斷的采樣任務；

所述樹形無線傳感器網絡中的根節點0將所述的每個連續采樣任務t分配到k個不同的傳感器上采集r次；

所有傳感器按照分配到的連續采樣任務進行采樣，并回傳數據。

2.根據權利要求1所述的一種基于數據共享的無線傳感器網絡的采樣任務負載均衡與容錯方法，其特征在于，所述樹形無線傳感器網絡中的根節點0將所述的每個連續采樣任務t分配到k個不同的傳感器上采集r次，包括：

所述樹形無線傳感器網絡中的根節點0將所述的每個連續采樣任務t按結束時刻e由小到大排序并構建隊列，依次指定隊列中的所有采樣任務；

所述樹形無線傳感器網絡中的根節點0將指定的采樣任務t，檢索其他與此采樣任務t包含重疊部分的采樣任務；

所述樹形無線傳感器網絡中的根節點0計算所述采樣任務t與此采樣任務t包含重疊部分的采樣任務之間的重疊值，所述重疊值是指不同采樣任務之間因為時間窗口有重疊可以共享的最大的時間范圍，所述重疊值中的不同采樣任務的數量為兩個以上；

所述樹形無線傳感器網絡中的根節點0根據比較所有連續采樣任務之間的重疊值的大小對所有采樣任務進行處理，其中，包含采樣任務t且重疊值最大的多個采樣任務被從所述隊列中移除；

所述樹形無線傳感器網絡中的根節點0根據貪心策略，所述采樣任務t與此采樣任務t包含重疊部分的采樣任務之間的最大重疊值，計算出完成重疊值最大的多個采樣任務將花費的采樣時間I；

所述傳感器節點將重疊值最大的多個采樣任務的采樣時間I平均分配到與采樣任務所在探測范圍有重疊的多個從屬于根節點0的k個葉節點0_j上r次，其中，對任意一屬于根節點0的所述葉節點0_j，若在某一次分配中獲得了某段采樣時間I_j，那么在后續分配中根節點0不會將采樣時間I_j再次分配到該葉節點0_j上，其中，0≤j≤k-1；

從屬于根節點0的所述葉節點0_j對按照所述根節點0的采樣時間要求，將被分配到的所述采樣時間平均分配到從屬于所述葉節點0_j的所有傳感器；

當隊伍中沒有未處理的采樣任務剩余時，采樣完成。

3.根據權利要求1所述的一種基于數據共享的無線傳感器網絡的采樣任務負載均衡與容錯方法，其特征在于，所述樹形無線傳感器網絡中的根節點0將所述的每個連續采樣任務t分配到k個不同的傳感器上采集r次，包括：

對任意一屬于根節點0的所述葉節點0_j，在某一次分配中獲得了某段采樣時間I_j，令I_j所在區間為ST_j，則所述葉節點0_j上所有采樣任務占用時間的總集為ST_total，其中，0≤j≤k-1；

所述樹形無線傳感器網絡中的根節點0將所述的每個連續采樣任務t按結束時刻e由小到大排序并構建隊列，依次指定隊列中的所有采樣任務；

對于新到來的指定的采樣任務t，所述根節點0按照貪心策略將所述采樣任務t分割為k個子任務t_i，其中，0≤i≤k-1；

將所有k個子任務t_i分配到所述k個葉節點0_j上r次；

更新每個所述葉節點0_j的采樣時間區間ST_total為舊采樣時間區間與新分配的子任務t_i所占的時間區間的并集；

當隊伍中沒有未處理的采樣任務剩余時，采樣完成。