[發明專利]基于配電通信網的WMSNs多路徑QoS路由方法、系統及存儲介質

有效

• 申請號: 201910814092.X
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110392409B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 高強;周瑾瑜;保劍;王曦;黃儒雅;曾凌烽;林寧
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: H04W40/10
• 分類號: H04W40/10;H04L45/302;H04L45/243
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 熊賢卿

本發明公開了一種WMSNs多路徑QoS路由方法，通過實時計算路由當前的通信路徑中的中轉網絡節點的節點剩余能量值，在節點剩余能量值與網絡剩余能量值的比值小于能量安全平衡比時，利用蝗蟲算法從源節點和目的節點之間的節點群中選擇節點剩余能量值滿足替換條件的網絡節點，并替替換掉當前的通信路徑中的中轉網絡節點，從而創建出新的通信路徑；本發明還提供了一種配電通信網系統及計算機可讀存儲介質，以實現WMSNs多路徑QoS路由中節點的能量消耗的實時監控以及動態調整通信路徑，不僅保證了通信路徑的網絡能耗最低，可以延長死亡節點產生的時間，有效提高整個WMSNs多路徑QoS路由網絡的生存壽命。

技術領域

本發明涉及電力技術和路由技術領域，尤其涉及一種基于配電通信網的WMSNs多路徑QoS路由方法、系統及計算機可讀存儲介質。

背景技術

無線多媒體傳感器網絡(wireless?multimedia?sensor?networks，簡稱WMSNs)其獨有的低功耗、快速自組織能力快速，以及勝過普通無線傳感網的帶寬越來越被重視。而其被應用于智能配電網的電力設備遠程抄表、遠程監控等領域有著廣泛的應用前景。

目前，利用無線傳感器網絡實現電力設備遠程抄表和監控的應用中，大多數只考慮了單指標優化的情況，而在WMSNs多路徑QoS(quality?of?service，服務質量)路由中，每個節點的網絡資源都是有限的，且在現實的應用中，其建立的路由監控通信路徑，對于每個節點的工作負荷會不斷的變化，而對于負荷較大的情況下，會對節點的能量消耗大大增加，從而影響了節點的使用壽命，縮短了節點的死亡時間，因此，亟需提供一種路由方法可以實現對節點的能量消耗的監控，動態調整路徑中的節點應用。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種用于電力系統的WMSNs多路徑QoS路由方法、系統及計算機可讀存儲介質，旨在解決現有技術中未對路由的通信路徑中的節點進行動態調整，而導致節點生命周期縮短的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供一種WMSNs多路徑QoS路由方法，所述方法WMSNs多路徑QoS路由包括以下步驟：

根據源節點和目的節點，獲取路由當前的通信路徑以及所述源節點和目的節點之間的可用的網絡節點的節點群，其中所述通信路徑包括至少一個中轉網絡節點；

根據網絡能量消耗公式，計算所述通信路徑的網絡剩余能量值和所述中轉網絡節點的節點剩余能量值；

計算所述網絡剩余能量值和所述中轉網絡節點的節點剩余能量值的比值，并判斷所述比值是否大于預設的能量安全平衡比；

若不大于，則利用蝗蟲算法，計算所述節點群中的網絡節點與所述中轉網絡節點之間的位置關系和能量比例；

根據所述位置關系計算所述節點群中的網絡節點的能量比例，并從所述節點群中選擇至少一個滿足預置的替換條件的網絡節點，其中，所述滿足預置的替換條件為所述位置關系位于所述中轉網絡節點的預設范圍內、能量比例滿足通信路徑的能量消耗要求和所述能量比例可提供網絡運行時能量消耗的迭代次數大于預置迭代次數中的至少一種；

將選擇的網絡節點替換所述通信路徑中的中轉網絡節點，形成新的通信路徑。

在本發明的另一些實施例中，所述利用蝗蟲算法，計算所述節點群中的網絡節點與所述中轉網絡節點之間的位置關系包括：

確定所述中轉網絡節點的位置信息；

根據所述位置信息，計算所述中轉網絡節點與所述節點群中的網絡節點的距離、單位向量和相互交互力；

基于所述蝗蟲算法的計算公式，根據所述距離、單位向量和相互交互力，計算所述節點群中的網絡節點的位置關系。

在本發明的另一些實施例中，所述計算公式為