自适应数据传输方法、装置及设备、计算机可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:21371136 阅读:21 留言:0更新日期:2019-06-15 11:36
本发明专利技术提供一种自适应数据传输方法、装置及设备、计算机可读存储介质,属于通信技术领域。本发明专利技术的自适应数据传输方法,包括:将数据传输区域划分为多个网格;根据每个网格内的各个节点的坐标、节点个数,以及所获取的网格质心,计算得到每个网格的质心效益值;根据每个节点的当前剩余能量值和初始能量值,获取每个节点的剩余能量效益值,以计算每个节点的簇头效益值,并将簇头效益值最小的节点作为簇头节点,并作为当前节点;根据所述当前节点的坐标,其各个邻居节点的坐标、初始能量值和当前剩余能量值,以及基站的坐标,获取当前节点的各个邻居节点的适应度函数,并将所获取的适应度函数最小的作为当前节点的下一跳节点。

ADAPTIVE DATA TRANSFER METHODS, EQUIPMENT AND EQUIPMENT, COMPUTER READABLE MEDIA

The invention provides an adaptive data transmission method, device and device, computer readable storage medium, which belongs to the field of communication technology. The adaptive data transmission method of the present invention includes: dividing the data transmission area into multiple grids; calculating the centroid benefit value of each grid according to the coordinates of each node in each grid, the number of nodes and the obtained centroid of the grid; and obtaining the residual energy benefit value of each node according to the current residual energy value and the initial energy value of each node. The cluster head benefit value of each node is calculated, and the node with the smallest cluster head benefit value is regarded as the cluster head node and the current node. According to the coordinates of the current node, the coordinates of each neighbor node, the initial energy value and the current residual energy value, as well as the coordinates of the base station, the fitness function of each neighbor node of the current node is obtained, and the fitness function is obtained. The smallest node is the next hop of the current node.

【技术实现步骤摘要】
自适应数据传输方法、装置及设备、计算机可读存储介质
本专利技术属于通信
,具体涉及一种自适应数据传输方法、装置及设备、计算机可读存储介质。
技术介绍
目前常用的数据传输方法主要有:泛洪传输方法和低功耗自适应分簇传输方法。其中,泛洪传输方法的基本思想是源节点将数据传递给周围邻居节点,并保留数据的副本。周围邻居节点再将数据发送给其他节点,直到数据最终到达目的节点。泛洪传输方法虽然数据传输效率极高,但是网络中产生了大量冗余的数据副本,浪费了网络的能量。低功耗自适应分簇传输方法的基本思想是将网络分为多个区域,每个区域有专门的簇头采集普通节点的数据,簇头节点再将数据进行融合,最终发送到基站。但是该方法没有考虑节点当前的剩余能量信息,导致部分区域的簇头节点过快死亡。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种自适应数据传输方法、装置及设备、计算机可读存储介质。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种自适应数据传输方法,包括:将数据传输区域划分为多个网格,并获取数据传输区域中的各个节点和基站的坐标,以及网格质心;根据每个网格内的各个节点的坐标、节点个数,以及所获取的网格质心,计算得到每个网格的质心效益值;根据每个节点的当前剩余能量值和初始能量值,获取每个节点的剩余能量效益值,并根据每个节点的剩余能量效益值和该节点所在网格的质心效益值,计算每个节点的簇头效益值,并将簇头效益值最小的节点作为簇头节点,并将簇头节点作为当前节点;根据所述当前节点的坐标,当前节点的各个邻居节点的坐标、初始能量值和当前剩余能量值,以及基站的坐标,获取当前节点的各个邻居节点的适应度函数,并将所获取的适应度函数最小的作为当前节点的下一跳节点;将当前节点的下一跳节点作为当前节点,并返回根据所述当前节点的坐标,当前节点的各个邻居节点的坐标、初始能量值和当前剩余能量值,以及基站的坐标,获取当前节点的各个邻居节点的适应度函数,并将所获取的适应度函数最小的作为当前节点的下一跳节点的步骤,直至将数据转发至基站。优选的是,所述根据每个网格内的各个节点的坐标、节点个数,以及所获取的网格质心,计算得到每个网格的质心效益值的步骤,包括:对于每一个网格,根据网格质心的坐标和各个节点的坐标,获取网格质心与每个节点之间的距离,并确定出网格质心与节点之间的距离最大值和最小值;通过公式:计算出每个网格质心效益值;其中,Dk表示第k个网格的质心效益值;Ck表示第k个网格的质心;x0表示Ck的横坐标;y0表示Ck的纵坐标;Ni表示第k个网格中任一节点;xi表示Ni的横坐标;yi表示Ni的纵坐标;maxd(Ni,Ck)表示Ck与Ni之间的最大距离;mind(Ni,Ck)表示Ck与Ni之间的最小距离;n表示第k个网格中的节点个数。优选的是,所述根据当前节点的坐标,当前节点的各个邻居节点的坐标、初始能量值和当前剩余能量值,以及基站的坐标,获取当前节点的各个邻居节点的适应度函数,并将所获取的适应度函数最小的作为当前节点的下一跳节点的步骤,包括:根据当前节点的坐标和其邻居节点的坐标,计算得到当前节点和其邻居节点之间的距离;根据当前节点的坐标和基站的坐标,计算得到当前节点和基站之间的坐标;获取当前节点的邻居节点初始能量值和当前剩余能量值;通过公式:计算当前节点的邻居节点的适应度函数,并将适应度函数最小的一者作为当前节点的下一跳节点;其中,N0表示当前节点;Nj表示N0的任意一个邻居节点;NBS表示基站;g(Nj)表示Nj的适应度函数;d(Nj,N0)表示N0与Nj之间的距离;d(Nj,NBS)表示Nj与NBS之间的距离;d(N0,NBS)表示N0与NBS之间的距离;Ecur(Nj)表示Nj的当前剩余能量值;Eini(Nj)表示Nj的初始能量值。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种自适应数据传输装置,包括:初始化模块,用于将数据传输区域划分为多个网格,并获取数据传输区域中的各个节点和基站的坐标,以及网格质心;质心效益值获取模块,用于根据每个网格内的各个节点的坐标、节点个数,以及所获取的网格质心,计算得到每个网格的质心效益值;簇头节点获取模块,用于根据每个节点的当前剩余能量值和初始能量值,获取每个节点的剩余能量效益值,并根据每个节点的剩余能量效益值和该节点所在网格的质心效益值,计算每个节点的簇头效益值,并将簇头效益值最小的节点作为簇头节点,并将簇头节点作为当前节点;下一跳节点获取模块,用于根据所述当前节点的坐标,当前节点的各个邻居节点的坐标、初始能量值和当前剩余能量值,以及基站的坐标,获取当前节点的各个邻居节点的适应度函数,并将所获取的适应度函数最小的作为当前节点的下一跳节点;以及,遍历模块,用于将当前节点的下一跳节点作为当前节点,并返回根据所述当前节点的坐标,当前节点的各个邻居节点的坐标、初始能量值和当前剩余能量值,以及基站的坐标,获取当前节点的各个邻居节点的适应度函数,并将所获取的适应度函数最小的作为当前节点的下一跳节点的步骤,直至将数据转发至基站。优选的是,所述质心效益值获取模块,具体用于对于每一个网格,根据网格质心的坐标和各个节点的坐标,获取网格质心与每个节点之间的距离,并确定出网格质心与节点之间的距离最大值和最小值;通过公式:计算出每个网格质心效益值;其中,Dk表示第k个网格的质心效益值;Ck表示第k个网格的质心;x0表示Ck的横坐标;y0表示Ck的纵坐标;Ni表示第k个网格中任一节点;xi表示Ni的横坐标;yi表示Ni的纵坐标;maxd(Ni,Ck)表示Ck与Ni之间的最大距离;mind(Ni,Ck)表示Ck与Ni之间的最小距离;n表示第k个网格中的节点个数。优选的是,所述下一跳节点获取模块,具体用于根据当前节点的坐标和其邻居节点的坐标,计算得到当前节点和其邻居节点之间的距离;根据当前节点的坐标和基站的坐标,计算得到当前节点和基站之间的坐标;获取当前节点的邻居节点初始能量值和当前剩余能量值;通过公式:计算当前节点的邻居节点的适应度函数,并将适应度函数最小的一者作为当前节点的下一跳节点;其中,N0表示当前节点;Nj表示N0的任意一个邻居节点;NBS表示基站;g(Nj)表示Nj的适应度函数;d(Nj,N0)表示N0与Nj之间的距离;d(Nj,NBS)表示Nj与NBS之间的距离;d(N0,NBS)表示N0与NBS之间的距离;Ecur(Nj)表示Nj的当前剩余能量值;Eini(Nj)表示Nj的初始能量值。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种自适应数据传输设备,其特征在于,包括:至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令,当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现上述的方法。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,当所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述的方法。本专利技术具有如下有益效果:本专利技术中所提供的自适应数据传输方法,利用网格质心效益值、剩余能量效益值以及适应度函数等因素进行自适应数据采集和传输。在保证网络连通性的前提下,保证了网络能量的均衡消耗。附图说明图1为本专利技术的实施例1的自适应数据传输方法的流程图;图2为本专利技术的实施例2的自适应数据传输装置的示意图;图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应数据传输方法,其特征在于,包括:将数据传输区域划分为多个网格,并获取数据传输区域中的各个节点和基站的坐标,以及网格质心;根据每个网格内的各个节点的坐标、节点个数,以及所获取的网格质心,计算得到每个网格的质心效益值;根据每个节点的当前剩余能量值和初始能量值,获取每个节点的剩余能量效益值,并根据每个节点的剩余能量效益值和该节点所在网格的质心效益值,计算每个节点的簇头效益值,并将簇头效益值最小的节点作为簇头节点,并将簇头节点作为当前节点;根据所述当前节点的坐标,当前节点的各个邻居节点的坐标、初始能量值和当前剩余能量值,以及基站的坐标,获取当前节点的各个邻居节点的适应度函数,并将所获取的适应度函数最小的作为当前节点的下一跳节点;将当前节点的下一跳节点作为当前节点,并返回根据所述当前节点的坐标,当前节点的各个邻居节点的坐标、初始能量值和当前剩余能量值,以及基站的坐标,获取当前节点的各个邻居节点的适应度函数,并将所获取的适应度函数最小的作为当前节点的下一跳节点的步骤,直至将数据转发至基站。

【技术特征摘要】
1.一种自适应数据传输方法,其特征在于,包括:将数据传输区域划分为多个网格,并获取数据传输区域中的各个节点和基站的坐标,以及网格质心;根据每个网格内的各个节点的坐标、节点个数,以及所获取的网格质心,计算得到每个网格的质心效益值;根据每个节点的当前剩余能量值和初始能量值,获取每个节点的剩余能量效益值,并根据每个节点的剩余能量效益值和该节点所在网格的质心效益值,计算每个节点的簇头效益值,并将簇头效益值最小的节点作为簇头节点,并将簇头节点作为当前节点;根据所述当前节点的坐标,当前节点的各个邻居节点的坐标、初始能量值和当前剩余能量值,以及基站的坐标,获取当前节点的各个邻居节点的适应度函数,并将所获取的适应度函数最小的作为当前节点的下一跳节点;将当前节点的下一跳节点作为当前节点,并返回根据所述当前节点的坐标,当前节点的各个邻居节点的坐标、初始能量值和当前剩余能量值,以及基站的坐标,获取当前节点的各个邻居节点的适应度函数,并将所获取的适应度函数最小的作为当前节点的下一跳节点的步骤,直至将数据转发至基站。2.根据权利要求1所述的自适应数据传输方法,其特征在于,所述根据每个网格内的各个节点的坐标、节点个数,以及所获取的网格质心,计算得到每个网格的质心效益值的步骤,包括:对于每一个网格,根据网格质心的坐标和各个节点的坐标,获取网格质心与每个节点之间的距离,并确定出网格质心与节点之间的距离最大值和最小值;通过公式:计算出每个网格质心效益值;其中,Dk表示第k个网格的质心效益值;Ck表示第k个网格的质心;x0表示Ck的横坐标;y0表示Ck的纵坐标;Ni表示第k个网格中任一节点;xi表示Ni的横坐标;yi表示Ni的纵坐标;maxd(Ni,Ck)表示Ck与Ni之间的最大距离;mind(Ni,Ck)表示Ck与Ni之间的最小距离;n表示第k个网格中的节点个数。3.根据权利要求1所述的自适应数据传输方法,其特征在于,所述根据当前节点的坐标,当前节点的各个邻居节点的坐标、初始能量值和当前剩余能量值,以及基站的坐标,获取当前节点的各个邻居节点的适应度函数,并将所获取的适应度函数最小的作为当前节点的下一跳节点的步骤,包括:根据当前节点的坐标和其邻居节点的坐标,计算得到当前节点和其邻居节点之间的距离;根据当前节点的坐标和基站的坐标,计算得到当前节点和基站之间的坐标;获取当前节点的邻居节点初始能量值和当前剩余能量值;通过公式:计算当前节点的邻居节点的适应度函数,并将适应度函数最小的一者作为当前节点的下一跳节点;其中,N0表示当前节点;Nj表示N0的任意一个邻居节点;NBS表示基站;g(Nj)表示Nj的适应度函数;d(Nj,N0)表示N0与Nj之间的距离;d(Nj,NBS)表示Nj与NBS之间的距离;d(N0,NBS)表示N0与NBS之间的距离;Ecur(Nj)表示Nj的当前剩余能量值;Eini(Nj)表示Nj的初始能量值。4.一种自适应数据传输装置,其特征在于,包括:初始化模块,用于将数据传输区域划分为多个网格,并...

【专利技术属性】
技术研发人员:程刚赵文东王源野邹贵祥
申请(专利权)人:中国联合网络通信集团有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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