[發明專利]一種制造物聯網中的分簇路由的方法

有效

• 申請號: 201710236437.9
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN107018546B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 程良倫;岑鵬濤;黃晨昕
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W40/22;H04L12/715;H04L12/721;H04L12/851
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種制造物聯網中的分簇路由的方法，包括獲取待發送的數據信息的優先級，當數據信息的優先級為第一優先級時，通過預先建立的速度優先路由傳輸數據信息，當數據信息的優先級為第二優先級時，通過預先建立的能量優先路由傳輸數據信息；第一優先級高于第二優先級。本發明預先建立兩條路由，分別為速度優先路由和能量優先路由，在對數據信息進行傳輸時依據數據信息的優先級選擇相應的路由進行數據信息的傳輸，對于優先級較高的數據信息采用速度優先路由進行傳輸，對于優先級較低的數據信息采用能量優先路由進行傳輸，本發明在使用過程中滿足了優先級較高的數據信息的實時性要求，并在一定程度上實現了能量的均衡，延長了網絡的使用壽命。

技術領域

本發明涉及制造物聯網通信技術領域，特別是涉及一種制造物聯網中的分簇路由的方法。

背景技術

隨著物聯網、大數據和云計算等新一代信息技術在工業制造業轉型升級過程中的深化應用，制造物聯網應運而生。制造物聯網通過將無線多跳網絡、傳感器網絡、工業現場總線等異構網絡進行融合組網，實現多源節點隨時隨地的網絡接入與互聯。為了方便快速地在復雜環境中部署無線傳感器網絡，大部分無線傳感器節點都采用電池供電，在利用無線傳感器網絡進行數據信息傳輸時，延長無線傳感器網絡的使用壽命是非常重要的，想要延長無線傳感器網絡的使用壽命就需要在傳輸數據信息時使傳輸數據信息的過程所消耗的能量較低，并且使各個節點消耗能量盡量均衡。但是，由于一些數據信息對實時性的要求較高，而提高實時性必定會增加無線傳感器網絡的能量消耗，因此實時性與能量均衡相互矛盾。

目前，現有的無線傳感器網絡的分簇路由方法是通過能量消耗最少的路線來傳輸數據信息，以此來延長無線傳感器網絡的使用壽命。但是，采用此方法在一定程度上增加了對實時性要求較高的數據信息的傳輸時間，使一些對實時性要求較高的數據信息的傳輸速度降低。

因此，如何提供一種解決上述技術問題的制造物聯網中的分簇路由的方法成為本領域的技術人員需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種制造物聯網中的分簇路由的方法，在使用過程中既可以滿足優先級較高的數據信息的實時性要求，又在一定程度上實現了能量的均衡，延長了整個網絡的使用壽命。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種制造物聯網中的分簇路由的方法包括：

獲取待發送的數據信息的優先級，當所述數據信息的優先級為第一優先級時，通過預先建立的速度優先路由傳輸所述數據信息，當所述數據信息的優先級為第二優先級時，通過預先建立的能量優先路由傳輸所述數據信息；所述第一優先級高于所述第二優先級。

可選的，所述速度優先路由的建立過程為：

采用梯度路由算法分別計算出各個簇頭節點至匯聚節點的傳輸速度最大的路徑，并將各個所述傳輸速度最大的路徑分別確定為相應的簇頭節點至匯聚節點的速度優先路由。

可選的，所述采用梯度路由算法分別計算出各個簇頭節點至匯聚節點的傳輸速度最大的路徑的過程具體為：

依據洪泛算法使每個簇頭節點分別獲取各自距離所述匯聚節點的最小跳數以及下一跳的簇頭節點；

各個所述簇頭節點均依據第一計算關系式分別計算出各自與每個鄰居簇頭節點的路由梯度，并將路由梯度最大的路徑確定為傳輸速度最大的路徑；

所述第一計算關系式為F(v,w)＝(1-a)F_d(v,w)+a(1-l/L)，其中，v表示簇頭節點v，w表示簇頭節點w，a表示隊列權重值，l表示當前占用的隊列長度，L表示隊列總長度，Deep(v)表示所述簇頭節點v距離所述匯聚節點的最小跳數，Deep(w)表示所述簇頭節點w距離所述匯聚節點的最小跳數，d_vw表示所述簇頭節點v與所述簇頭節點w之間的通信距離。

可選的，所述能量優先路由的建立過程為：