一种无线传感器网络的分组接入方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无线传感器网络的分组接入方法及系统，该方法包括：获取无线传感器网络中的各个传感器的位置信息；将位于同一区域内的传感器划分成一个初始传感器组，得到至少两个初始传感器组，各个初始传感器组的中心传感器广播本组内的传感器数量；计算各个传感器的收益，依据各个传感器的收益，对各个初始传感器组中传感器所属分组进行重新划分，增减组内传感器数量，得到至少两个负载均衡的动态传感器组；将各个动态传感器组中的传感器接入无线传感器网络。上述的方法及系统，对无线传感器网络中各个传感器进行分组，依据传感器的收益对分组进行调整，以分组接入的方式接入无线传感器网络。

【技术实现步骤摘要】
一种无线传感器网络的分组接入方法及系统
本专利技术涉及无线传感器
，尤其涉及一种无线传感器网络的分组接入方法及系统。
技术介绍
随着无线传感器在各个领域的广泛应用，传感器终端数量也会持续增加，据预测传感器终端数量将达万亿量级，面对如此巨大数量的接入请求，目前的接入协议很难实现。例如采用基于竞争的接入方式，可以根据网络中终端的需求来分配时隙资源，即当终端有数据需要发送时，才为其分配时隙传输数据，当用户没有数据要传送时，将不为其分配时隙资源。如果同时有数据要传输的终端很多，就会发生碰撞，发生碰撞的终端之间就会按照某种策略重新发送数据，直至数据发送成功或者放弃发送数据。但是基于竞争的方式不适用于大规模无线传感器网络，因为在大规模无线传感器网络中终端数量巨大终端间很容易发生碰撞，同时也会导致网络中隐藏终端以及暴露终端等问题严重，不能保证业务的QoS要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种无线传感器网络的分组接入方法及系统，用以解决现有技术中基于竞争的方式接入无线传感器网络，因为在大规模无线传感器网络中终端数量巨大，终端间很容易发生碰撞，同时也会导致网络中隐藏终端以及暴露终端等问题严重，不能保证业务的QoS要求的问题。具体方案如下：一种无线传感器网络的分组接入方法，包括：获取无线传感器网络中的各个传感器的位置信息；依据所述位置信息，将位于同一区域内的传感器划分成一个初始传感器组，得到至少两个所述初始传感器组，各个所述初始传感器组的中心传感器广播本组内的传感器数量；计算所述各个传感器的收益，依据各个传感器的收益，对各个所述初始传感器组中传感器所属分组进行重新划分，增减组内传感器数量，得到至少两个负载均衡的动态传感器组，所述收益包括自身容量收益、期望容量收益和距离收益；将各个所述动态传感器组中的传感器接入所述无线传感器网络。上述的方法，可选的，所述计算所述各个传感器的收益，依据各个传感器的收益，对各个所述初始传感器组中传感器所属分组进行重新划分，增减组内传感器数量，包括：计算所述各个传感器的自身容量收益；所述各个传感器接收各个所述初始传感器组的中心传感器广播的传感器数量，计算加入各个所述初始传感器组后获得的期望容量收益，将各个期望容量收益中最大值与所述自身当前容量收益进行比较；若所述各个期望容量收益中最大值大于所述自身当前容量收益，则确定所述传感器为待调整分组的传感器，将所述各个期望容量收益中最大值对应的分组作为期望分组；选取预设数量的各个待调整传感器，依据所述预设数量的各个待调整传感器到各个所述期望分组的中心传感器的距离，计算各个距离收益；比较各个所述距离收益，将所述距离收益最大的所述待调整分组的传感器调整至对应的所述期望分组。上述的方法，可选的，将各个所述动态传感器组中的传感器接入所述无线传感器网络包括：检测所述无线传感器网络时隙是否同步；当检测到同步完成指令时，将预设的时隙分配表发送至所述无线传感器网络；解析所述无线传感器网络中的当前时隙包含的接入标识；查找所述预设的时隙分配表中是否存在与所述接入标识对应的目标动态传感器组；当存在时，将所述目标动态传感器组中的传感器接入所述无线传感器网络。上述的方法，可选的，还包括：当检测到所述目标动态传感器组中的任意一个第二传感器有数据发送请求时，采用竞争的方式对数据进行发送。上述的方法，可选的，还包括：当接收到与所述目标动态传感器组中的传感器发出的接入结束指令时，判断所述无线传感器网络是否发送了应答指令；若是，清除与所述目标动态传感器组中的传感器中的缓冲区，若否，所述目标动态传感器组进入低功耗模式。一种无线传感器网络的分组接入系统，包括：获取模块，用于获取无线传感器网络中的各个传感器的位置信息；初始分组划分模块，用于依据所述位置信息，将位于同一区域内的传感器划分成一个初始传感器组，得到至少两个所述初始传感器组，各个所述初始传感器组的中心传感器广播本组内的传感器数量；动态分组划分模块，用于计算所述各个传感器的收益，依据各个传感器的收益，对各个所述初始传感器组中传感器所属分组进行重新划分，增减组内传感器数量，得到至少两个负载均衡的动态传感器组，所述收益包括自身容量收益、期望容量收益和距离收益；接入模块，用于将各个所述动态传感器组中的传感器接入所述无线传感器网络。上述的系统，可选的，所述动态分组划分模块包括：第一计算单元，用于计算所述各个传感器的自身容量收益；比较单元，用于所述各个传感器接收各个所述初始传感器组的中心传感器广播的传感器数量，计算加入各个所述初始传感器组后获得的期望容量收益，将各个期望容量收益中最大值与所述自身当前容量收益进行比较；确定单元，用于若所述各个期望容量收益中最大值大于所述自身当前容量收益，则确定所述传感器为待调整分组的传感器，将所述各个期望容量收益中最大值对应的分组作为期望分组；第二计算单元，用于选取预设数量的各个待调整传感器，依据所述预设数量的各个待调整传感器到各个所述期望分组的中心传感器的距离，计算各个距离收益；调整单元，用于比较各个所述距离收益，将所述距离收益最大的所述待调整分组的传感器调整至对应的所述期望分组。上述的系统，可选的，所述接入模块包括：检测单元，用于检测所述无线传感器网络时隙是否同步；第一发送单元，用于当检测到同步完成指令时，将预设的时隙分配表发送至所述无线传感器网络；解析单元，用于解析所述无线传感器网络中的当前时隙包含的接入标识；查找单元，用于查找所述预设的时隙分配表中是否存在与所述接入标识对应的目标动态传感器组；接入单元，用于当存在时，将所述目标动态传感器组中的传感器接入所述无线传感器网络。上述的系统，可选的，还包括：第二发送单元，用于当检测到所述目标动态传感器组中的任意一个第二传感器有数据发送请求时，采用竞争的方式对数据进行发送。上述的系统，可选的，还包括：判断单元，用于当接收到与所述目标动态传感器组中的传感器发出的接入结束指令时，判断所述无线传感器网络是否发送了应答指令；确定单元，用于清除与所述目标动态传感器组中的传感器中的缓冲区。与现有技术相比，本专利技术包括以下优点：本专利技术公开了一种无线传感器网络的分组接入方法及系统，包括：获取无线传感器网络中的各个传感器的位置信息；将位于同一区域内的传感器划分成一个初始传感器组，得到至少两个初始传感器组，各个初始传感器组的中心传感器广播本组内的传感器数量；计算各个传感器的收益，依据各个传感器的收益，对各个初始传感器组中传感器所属分组进行重新划分，增减组内传感器数量，得到至少两个负载均衡的动态传感器组；将各个动态传感器组中的传感器接入无线传感器网络。上述的方法，对无线传感器网络中各个传感器进行分组，依据传感器的收益对分组进行调整，以分组接入的方式接入无线传感器网络，避免了竞争接入方式导致的不能保证业务的QoS要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的一种无线传感器网络的分组接入方法流程图；图2为本专利技术实施例公开的一种无线传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线传感器网络的分组接入方法，其特征在于，包括：获取无线传感器网络中的各个传感器的位置信息；依据所述位置信息，将位于同一区域内的传感器划分成一个初始传感器组，得到至少两个所述初始传感器组，各个所述初始传感器组的中心传感器广播本组内的传感器数量；计算所述各个传感器的收益，依据所述各个传感器的收益，对各个所述初始传感器组中传感器所属分组进行重新划分，增减组内传感器数量，得到至少两个负载均衡的动态传感器组，所述收益包括自身容量收益、期望容量收益和距离收益；将各个所述动态传感器组中的传感器接入所述无线传感器网络。

【技术特征摘要】
1.一种无线传感器网络的分组接入方法，其特征在于，包括：获取无线传感器网络中的各个传感器的位置信息；依据所述位置信息，将位于同一区域内的传感器划分成一个初始传感器组，得到至少两个所述初始传感器组，各个所述初始传感器组的中心传感器广播本组内的传感器数量；计算所述各个传感器的收益，依据所述各个传感器的收益，对各个所述初始传感器组中传感器所属分组进行重新划分，增减组内传感器数量，得到至少两个负载均衡的动态传感器组，所述收益包括自身容量收益、期望容量收益和距离收益；将各个所述动态传感器组中的传感器接入所述无线传感器网络。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述各个传感器的收益，依据各个传感器的收益，对各个所述初始传感器组中传感器所属分组进行重新划分，增减组内传感器数量，包括：计算所述各个传感器的自身容量收益；所述各个传感器接收各个所述初始传感器组的中心传感器广播的传感器数量，计算加入各个所述初始传感器组后获得的期望容量收益，将各个期望容量收益中最大值与所述自身当前容量收益进行比较；若所述各个期望容量收益中最大值大于所述自身当前容量收益，则确定所述传感器为待调整分组的传感器，将所述各个期望容量收益中最大值对应的分组作为期望分组；选取预设数量的各个待调整传感器，依据所述预设数量的各个待调整传感器到各个所述期望分组的中心传感器的距离，计算各个距离收益；比较各个所述距离收益，将所述距离收益最大的所述待调整分组的传感器调整至对应的所述期望分组。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将各个所述动态传感器组中的传感器接入所述无线传感器网络包括：检测所述无线传感器网络时隙是否同步；当检测到同步完成指令时，将预设的时隙分配表发送至所述无线传感器网络；解析所述无线传感器网络中的当前时隙包含的接入标识；查找所述预设的时隙分配表中是否存在与所述接入标识对应的目标动态传感器组；当存在时，将所述目标动态传感器组中的传感器接入所述无线传感器网络。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：当检测到所述目标动态传感器组中的任意一个第二传感器有数据发送请求时，采用竞争的方式对数据进行发送。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：当接收到与所述目标动态传感器组中的传感器发出的接入结束指令时，判断所述无线传感器网络是否发送了应答指令；若是，清除与所述目标动态传感器组中的传感器中的缓冲区，若否，所述目标动态传感器组进入低功耗模式。6.一种无线传感器网络的分组接入系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：那飞，李忠孝，谈树峰，于欢，
申请(专利权)人：北京润科通用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11