[發明專利]基于無線傳感器網絡的交通流量采集系統

在審

• 申請號: 201710340606.3
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107134153A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳眾厲電力科技有限公司
• 主分類號: G08G1/065
• 分類號: G08G1/065;H04W4/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于無線傳感器網絡的交通流量采集系統，其特征是，包括基于無線傳感器網絡的交通流量數據采集模塊、后臺服務器以及上位機；所述交通流量數據采集模塊用于通過無線傳感器網絡采集交通流量數據，并通過互聯網將交通流量數據發送給后臺服務器；所述后臺服務器用于接收所述交通流量數據，并發送請求交通流量數據給上位機；所述上位機用于接收用戶指令，發送交通流量數據請求，接收交通流量數據并予以顯示。

2.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的交通流量采集系統，其特征是，所述交通流量數據采集模塊包括傳感器節點、簇頭節點和匯聚節點，所述傳感器節點用于采集交通流量數據；所述簇頭節點用于收集傳感器節點采集的交通流量數據，并對該交通流量數據進行交通流量數據融合處理后發送至匯聚節點。

3.根據權利要求2所述的基于無線傳感器網絡的交通流量采集系統，其特征是，所述后臺服務器與所述匯聚節點通信連接。

4.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的交通流量采集系統，其特征是，所述上位機包括存儲模塊和顯示模塊，其中存儲模塊用于存儲接收的交通流量數據，顯示模塊用于對交通流量數據進行顯示。

5.根據權利要求2所述的基于無線傳感器網絡的交通流量采集系統，其特征是，所述簇頭節點按照自定義的分簇機制從傳感器節點中選出，具體為：

(1)匯聚節點向各傳感器節點發送分簇命令，各傳感器節點通過調整發射功耗調整通信距離為設定的通信距離閾值，并向通信距離范圍內的鄰居節點交換自身的剩余能量和接收信號強度，每個傳感器節點接收通信距離范圍內鄰居節點交換的信息后，若滿足下列競選條件，則向匯聚節點發送“競選簇頭”的消息，否則放棄簇頭的競爭：

(ξ-R3)×(QCi1ξΣj=1ξQCj-R1)×(WCi1ξΣj=1ξWCj-R2)>0]]>

式中，表示傳感器節點C_i的剩余能量，表示傳感器節點C_i在通信距離范圍內的鄰居節點C_j的剩余能量，ξ為傳感器節點C_i在通信距離范圍內的鄰居節點的數量，為傳感器節點C_i的接收信號強度，為傳感器節點C_i在通信距離范圍內的鄰居節點C_j的接收信號強度，R₁為設定的剩余能量閾值，R₂為設定的接收信號強度閾值，R₃為設定的鄰居節點閾值；

(2)匯聚節點接收到所有參加競選的傳感器節點發送的“競選簇頭”消息后，在設定的簇頭數目閾值范圍內選擇能夠使得網絡能量消耗最小的簇頭數目作為最優簇頭數目K；

(3)根據最優簇頭數目K從所有向匯聚節點發送“競選簇頭”消息的傳感器節點中選擇簇頭，并向選擇的傳感器節點廣播“任命簇頭”消息，接收到此消息的傳感器節點當選為簇頭；

(4)開始分簇操作，對無線傳感器網絡內的其他傳感器節點，計算該傳感器節點與各簇頭節點之間的距離，選出距離最小值對應的簇頭節點，將該傳感器節點加入到該選出的簇頭節點所在的簇中。

6.根據權利要求5所述的基于無線傳感器網絡的交通流量采集系統，其特征是，設向匯聚節點發送“競選簇頭”消息的傳感器節點的數目為ξ′，所述的根據最優簇頭數目K從所有向匯聚節點發送“競選簇頭”消息的傳感器節點中選擇簇頭，具體為：

(1)若ξ′≤K，則將所有向匯聚節點發送“競選簇頭”消息的傳感器節點皆作為簇頭；

(2)若ξ′＞K，采用下列公式計算向匯聚節點發送“競選簇頭”消息的傳感器節點C_i′的節點覆蓋能力，按照節點覆蓋能力從大到小的順序對所有向匯聚節點發送“競選簇頭”消息的傳感器節點進行排序，選擇前K個傳感器節點作為簇頭：

ΨCi′=NCj′nCi′-NCj′,B(Ci′,Cj′)<RB,j′=1,...,nCi′]]>

式中，表示向匯聚節點發送“競選簇頭”消息的傳感器節點C_i′的節點覆蓋能力，表示滿足B(C_i′,C_j′)＜R_B條件的傳感器節點C_i′在通信距離范圍內的鄰居節點的數量，C_j′表示傳感器節點C_i′在通信距離范圍內的第j′個鄰居節點，表示傳感器節點C_i′在通信距離范圍內具有的鄰居節點數量，B(C_i′,C_j′)表示傳感器節點C_i′與其鄰居節點C_j′的曼哈頓距離，R_B為設定的距離閾值。