基于物理感知信息的点阵网络可靠路由方法技术

一种基于物理感知信息的点阵网络可靠路由方法，降低障碍物对于数据传输可靠性的影响，包括以下步骤：(1)节点标识，根据传感器返回的实时障碍物感知信息将节点标识为外部、内部和边界节点三类；(2)路由恢复，障碍物移入传感点阵后，边界节点根据当前障碍物感知信息重新规划路由路径，使得数据包转发沿障碍物边缘绕行，直至脱离障碍物影响范围。本发明专利技术利用实时传感器数据直接控制路由决策，大大提高了障碍物突然出现时路由恢复的实时性，降低了障碍物干扰下数据丢失的可能性。

【技术实现步骤摘要】
基于物理感知信息的点阵网络可靠路由方法
本专利技术涉及一种基于物理感知信息的点阵网络可靠路由方法。
技术介绍
障碍物是影响无线传输质量的重要因素。当可移动障碍物遮挡无线信号传输路径时，可能导致部分节点无法正常与其他节点通信，从而导致突发的路由空洞。目前路由协议主要可分为基于拓扑的，如文献[1]O.Gnawali,R.Fonseca,K.Jamieson,M.Kazandjieva,D.Moss,andP.Levis,“Ctp:Anefficient,robust,andreliablecollectiontreeprotocolforwirelesssensornetworks,”ACMTransactionsonSensorNetworks,vol.10,no.1,pp.1–49,2013(O.Gnawali,R.Fonseca,K.Jamieson,M.Kazandjieva,D.Moss,和P.Levis,“Ctp：一种高效、健壮和可靠的无线传感器网络收集树协议,”ACM传感器网络汇刊,第10卷,第1期,第1页到第49页,2013)，的和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物理感知信息的点阵网络可靠路由方法，其特征在于，利用传感器数据使数据包转发沿障碍物边缘绕行，避免障碍物造成的数据传输失败，所述方法包括以下步骤：/n(1)节点标识/n根据传感器数据，将数据传输节点分为外部、内部和边界节点三类；对于外部节点，其传感器无法检测到障碍物；对于内部节点，其传感器检测到障碍物覆盖于其上方；对于边界节点，其传感器检测到障碍物位于节点侧面；/n(2)路由恢复/n当边界节点收到来自于外部节点的数据包时，利用传感器数据判断障碍物是否位于本节点与汇聚节点之间，如是则设置自身为入口节点，并重新规划路径，通过在边界节点间转发数据，使数据包沿障碍物边缘绕行；在绕行过程中，如...

【技术特征摘要】
1.一种基于物理感知信息的点阵网络可靠路由方法，其特征在于，利用传感器数据使数据包转发沿障碍物边缘绕行，避免障碍物造成的数据传输失败，所述方法包括以下步骤：
(1)节点标识
根据传感器数据，将数据传输节点分为外部、内部和边界节点三类；对于外部节点，其传感器无法检测到障碍物；对于内部节点，其传感器检测到障碍物覆盖于其上方；对于边界节点，其传感器检测到障碍物位于节点侧面；
(2)路由恢复
当边界节点收到来自于外部节点的数据包时，利用传感器数据判断障碍物是否位于本节点与汇聚节点之间，如是则设置自身为入口节点，并重新规划路径，通过在边界节点间转发数据，使数据包沿障碍物边缘绕行；在绕行过程中，如某个边界节点通过传感器数据判断该障碍物不再位于本节点与汇聚节点之间，设置自身为出口节点，结束绕行。


2.如权利要求1所述的基于物理感知信息的点阵网络可靠路由方法，其特征在于，所述步骤(2)中，路由恢复中边界节点利用传感器数据判断障碍物是否位于本节点与汇聚节点之间的过程如下：
对于节点vi，通过下式计算角度其中表示该节点传感器检测到的障碍物与自身方位关系，0≤θ<2π，表示该节点与汇聚节点vsink间相对位置关系：



如则障碍物位于该节点与汇聚节点之间，否则障碍物位于该节点与汇聚节点同侧。


3.如权利要求2所述的基于物理感知信息的点阵网络可靠路由方法，其特征在于，所述步骤(2)中，路由恢复中采用以下方法优化数据包绕行，过程为：
(2.1)最佳绕行方向选择
每当节点新设置自身为出口节点并判断自身面向障碍物四角时，同时向顺时针和逆时针两个方向发送控制包，该控制包通过在边界节点间转发，沿障碍物边缘绕行，直至到达另一个出口节点；所经过的所有边界节点通过控制包计算最佳绕行方向，从而优化从入口节点进入的数据包绕行代价；
(2.2)边界控制
针对数据包沿障碍物边缘绕行过程中两类异常情况：一、越过障碍物四边转发至内部节点；二、越过障碍物四角转发至外部节点，通过边界节点主动捕获异常转发数据包并进行绕路转发的方式，解决数据包丢失问题。


4.如权利要求3所述的基于物理感知信息的点阵网络可靠路由方法，其特征在于，所述步骤(2.1)中，边界节点沿障碍物边缘转发数据包与控制包的步骤如下：
首先，传感节点通过下式根据θ和数据包或控制包中记录的绕行方向dd计算下一跳节点相对自身的方向θnext；



然后，根据θnext，在邻居节点相对位置表中...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏明，刘必千，金嘉权，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33