[發明專利]一種基于信息年齡的物聯網組網方法

有效

• 申請號: 201911402025.3
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111182645B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 孫耀華;陳思齊;彭木根
• 申請（專利權）人: 贛江新區智慧物聯研究院有限公司
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12;H04W4/38;H04W84/18;H04L47/56;H04L47/6275;G16Y10/75;G16Y40/10;G16Y40/30
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 彭琰

1.一種基于信息年齡的物聯網組網方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，根據各類物聯網業務的信息年齡門限，對各物聯網業務模塊進行初始化部署，其中，信息年齡定義為自上一個成功傳送到目的地的數據包生成以來經過的時間；

步驟2，根據各物聯網業務的信息年齡門限，各霧接入點對其服務的各物聯網業務無線網關進行輪流調度，進而獲得各業務的初始信息年齡；

步驟3，所有業務信息年齡均初始化完成后，各霧接入點隨后持續監測各業務的信息年齡，在后續每個調度周期開始時，計算各業務的門限與信息年齡之差，并據此對物聯網無線網關進行調度，然后對調度業務的信息年齡進行更新；

步驟4，霧接入點在每個調度周期結束時對每個業務的信息年齡和相應門限進行比較，連續統計K個調度周期中業務i的信息年齡超過相應門限的次數M_i，并在K個調度周期結束時根據M_i以及過往網絡性能狀況對物聯網業務模塊部署、物聯網業務傳輸方式進行更改；

其中，步驟1中，物聯網業務模塊用于實現物聯網業務所需要的數據分析、數據挖掘，并根據數據分析的結果做出最優決策，進而對物聯網設備進行控制，物聯網業務模塊部署在霧接入點或云端處；

步驟1中，對各物聯網業務模塊進行初始化部署的步驟具體包括：

對于物聯網業務i，若其信息年齡門限A_i小于等于預設門限值A，則將業務i的業務模塊部署在服務業務i的無線網關的霧接入點處；若其信息年齡門限A_i大于A，將其業務模塊部署在云端；

其中，預設門限A由物聯網業務的總數量、各物聯網業務的信息年齡要求、霧接入點數量、以及各霧接入點的計算存儲能力綜合得到，其中，霧接入點是具有數據存儲和計算功能的增強型基站，通過前傳鏈路與云端連接；物聯網業務的無線網關負責將業務下的物聯網終端接入霧接入點。

2.根據權利要求1所述的基于信息年齡的物聯網組網方法，其特征在于，步驟2中，物聯網業務無線網關具有協議轉換功能，負責保證不同的感知層網絡協議轉變為統一的數據和信令，另外，物聯網無線網關具有物聯網終端設備管理功能，當接收到來自霧接入點的調度信息時，其發送指令到相應的物聯網終端，使物聯網終端采集并上傳物理環境數據。

3.根據權利要求2所述的基于信息年齡的物聯網組網方法，其特征在于，步驟2具體包括：

將各物聯網業務按信息年齡門限的值從高到低進行排序，先調度門限最高的N個業務的無線網關，然后以此類推，直到每個業務無線網關均被調度一次；

物聯網業務無線網關接收到霧接入點的調度信息后，控制其下的物聯網終端進行數據采集并上傳，其中，上傳的信息包括數據采集時間和采集的數據；

網關將聚合的數據、業務ID、數據采集時間發送至服務它的霧接入點。

4.根據權利要求3所述的基于信息年齡的物聯網組網方法，其特征在于，網關將聚合的數據、業務ID、數據采集時間發送至服務它的霧接入點的步驟中，需要為聚合的數據包定義統一的數據采集時間，定義網關聚合的數據包的數據采集時間的方法為：網關聚合的數據包的數據采集時間為該網關聚合的來自各物聯網終端的數據的采集時間中最早的時間。

5.根據權利要求2所述的基于信息年齡的物聯網組網方法，其特征在于，步驟2中，獲得各業務的初始信息年齡的步驟具體包括：

霧接入點首次成功接收某業務數據包后，對其進行解析，提取數據采集時間和業務ID并記錄，對于物聯網業務模塊位于霧接入點的業務，直接初始化信息年齡，即用當前時間減去數據采集時間，得到當前信息年齡的值，之后該信息年齡隨時間線性增長；對于物聯網業務模塊位于云端的業務，霧接入點將數據包轉發給相應的物聯網業務模塊，業務模塊正確接收數據包后向霧接入點發送確認信息，霧接入點接收到確認信息后，利用當前時間減去數據采集時間，得到當前的信息年齡值，之后該信息年齡隨時間線性增長，其中，霧接入點將各業務的信息年齡以元組方式進行存儲。