基于迁移信息的节点切换方法、装置、系统和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种基于迁移信息的节点切换方法、装置、传感器节点设备和存储介质。该方法，包括：传感器网络的基站根据传感器节点的位置信息对传感器节点进行分层和分簇；各个分簇内的传感器以及各个分簇间的特定传感器节点通过信息传递实现传输路径的确定，最终实现簇内数据传输，簇间由第一节点将对应路由节点添加到路由表；第一节点接收所属的簇内的传感器节点的节点数据，并从路由表中选择中继节点和备用中继节点周期切换备用，并将节点数据发送到中继节点；中继节点从对应的路由表中选择传输代价最小的路由节点作为中继节点并进行节点数据的转发，直至节点数据发送到基站。本方案实现了对无线传感器网络中的能耗优化，并提高传输效率。并提高传输效率。并提高传输效率。

【技术实现步骤摘要】
基于迁移信息的节点切换方法、装置、系统和存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及网络
，尤其涉及基于迁移信息的节点切换方法、装置、系统和存储介质。

技术介绍

[0002]无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。整体而言，无线传感器网络可以视为通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。
[0003]专利技术人在应用无线传感器网络的过程中发现，当无线传感器网络中存在大量无线传感器节点时，无线传感器网络向数据处理中心的数据汇总传输会带来较高的能量消耗。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种基于迁移信息的节点切换方法、装置、系统和存储介质，以解决现有技术无线传感器网络中数据汇总的能量消耗较高的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于迁移信息的节点切换方法，包括：
[0006]传感器网络的基站根据传感器节点的位置信息对所述传感器节点进行分层和分簇；
[0007]所述基站向所述传感器节点广播参考信息，所述参考信息包括分层信息和分簇信息；
[0008]在每一个数据传输周期，第一节点向所属的簇内的传感器节点广播迁移信息，每预设偶数个数据传输周期向所述传感器网络广播自身的运行状态信息以获取其它簇中的第一节点的反馈信息，所述迁移信息携带有一个节点标识，所述第一节点为当前迁移周期的头节点；
[0009]所述节点标识对应的传感器节点确认为下一数据传输周期的第一节点；
[0010]所述第一节点将路由节点添加到路由表，所述路由节点为所述反馈信息中位于下一层的簇的第一节点；
[0011]所述第一节点接收所属的簇内的传感器节点的节点数据，并从所述路由表中选择传输代价最小和第二小的路由节点分别作为中继节点和备用中继节点，并将所述节点数据发送到所述中继节点，所述中继节点和备用中继节点交替作为相邻两个数据传输周期中继节点；
[0012]所述中继节点从对应的路由表中选择中继节点进行所述节点数据的转发，直至所述节点数据发送到所述基站。
[0013]进一步的，所述传感器网络的基站根据传感器节点的位置信息对所述传感器节点进行分层和分簇之前，还包括：
[0014]所述基站向所述传感器节点广播信息获取通知，以获取所述传感器节点的位置信
息。
[0015]进一步的，所述迁移信息通过如下步骤得到：
[0016]判断所述第一节点的剩余能量，当所述剩余能量小于前一周期的剩余能量的预设比例，则基于剩余能量和节点位置从所述第一节点所属的簇选择一个传感器节点的节点标识添加到所述迁移信息。
[0017]进一步的，所述基于剩余能量和节点位置从所述第一节点所属的簇选择一个传感器节点的节点标识添加到所述迁移信息，具体为：
[0018]从所述第一节点所属的簇选择剩余能量与到所述第一节点的距离的比值最大的传感器节点的节点标识添加到所述迁移信息。
[0019]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种基于迁移信息的节点切换装置，包括：
[0020]分层分簇单元，用于传感器网络的基站根据传感器节点的位置信息对所述传感器节点进行分层和分簇；
[0021]第一广播单元，用于所述基站向所述传感器节点广播参考信息，所述参考信息包括分层信息和分簇信息；
[0022]第二广播单元，用于在每一个数据传输周期，第一节点向所属的簇内的传感器节点广播迁移信息，每预设偶数个数据传输周期向所述传感器网络广播自身的运行状态信息以获取其它簇中的第一节点的反馈信息，所述迁移信息携带有一个节点标识，所述第一节点为当前迁移周期的头节点；
[0023]节点迁移单元，用于所述节点标识对应的传感器节点确认为下一数据传输周期的第一节点；
[0024]节点添加单元，用于所述第一节点将路由节点添加到路由表，所述路由节点为所述反馈信息中位于下一层的簇的第一节点；
[0025]数据发送单元，用于所述第一节点接收所属的簇内的传感器节点的节点数据，并从所述路由表中选择传输代价最小和第二小的路由节点分别作为中继节点和备用中继节点，并将所述节点数据发送到所述中继节点，所述中继节点和备用中继节点交替作为相邻两个数据传输周期中继节点；
[0026]数据转发单元，用于所述中继节点从对应的路由表中选择中继节点进行所述节点数据的转发，直至所述节点数据发送到所述基站。
[0027]进一步的，所述装置，还包括：
[0028]信息请求单元，用于所述基站向所述传感器节点广播信息获取通知，以获取所述传感器节点的位置信息。
[0029]进一步的，迁移信息通过如下步骤得到：
[0030]判断所述第一节点的剩余能量，当所述剩余能量小于前一周期的剩余能量的预设比例，则基于剩余能量和节点位置从所述第一节点所属的簇选择一个传感器节点的节点标识添加到所述迁移信息。
[0031]进一步的，所述基于剩余能量和节点位置从所述第一节点所属的簇选择一个传感器节点的节点标识添加到所述迁移信息，具体为：
[0032]从所述第一节点所属的簇选择剩余能量与到所述第一节点的距离的比值最大的传感器节点的节点标识添加到所述迁移信息。
[0033]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种无线传感器网络系统，包括基站和多个无线传感器，所述基站和多个无线传感器均包括：
[0034]一个或多个处理器；
[0035]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0036]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述无线传感器网络实现如第一方面任一所述的基于迁移信息的节点切换方法。
[0037]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的基于迁移信息的节点切换方法。
[0038]上述基于迁移信息的节点切换方法、装置、网络系统和存储介质，传感器网络的基站根据传感器节点的位置信息对所述传感器节点进行分层和分簇；所述基站向所述传感器节点广播参考信息，所述参考信息包括分层信息和分簇信息；在每一个数据传输周期，第一节点向所属的簇内的传感器节点广播迁移信息，每预设偶数个数据传输周期向所述传感器网络广播自身的运行状态信息以获取其它簇中的第一节点的反馈信息，所述迁移信息携带有一个节点标识，所述第一节点为当前迁移周期的头节点；所述节点标识对应的传感器节点确认为下一数据传输周期的第一节点；所述第一节点将路由节点添加到路由表，所述路由节点为所述反馈信息中位于下一层的簇的第一节点；所述第一节点接收所属的簇内的传感器节点的节点数据，并从所述路由表中选择传输代价最小和第二小的路由节点分别作为中继节点和备用中继节点，并将所述节点数据发送到所述中继节点，所述中继节点和备用中继节点交替作为相邻两本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于迁移信息的节点切换方法，其特征在于，包括：传感器网络的基站根据传感器节点的位置信息对所述传感器节点进行分层和分簇；所述基站向所述传感器节点广播参考信息，所述参考信息包括分层信息和分簇信息；在每一个数据传输周期，第一节点向所属的簇内的传感器节点广播迁移信息，每预设偶数个数据传输周期向所述传感器网络广播自身的运行状态信息以获取其它簇中的第一节点的反馈信息，所述迁移信息携带有一个节点标识，所述第一节点为当前迁移周期的头节点；所述节点标识对应的传感器节点确认为下一数据传输周期的第一节点；所述第一节点将路由节点添加到路由表，所述路由节点为所述反馈信息中位于下一层的簇的第一节点；所述第一节点接收所属的簇内的传感器节点的节点数据，并从所述路由表中选择传输代价最小和第二小的路由节点分别作为中继节点和备用中继节点，并将所述节点数据发送到所述中继节点，所述中继节点和备用中继节点交替作为相邻两个数据传输周期中继节点，所述偶数个数据传输周期的第一个数据传输周期，选择所述路由表中传输代价最小的路由节点作为中继节点；所述中继节点从对应的路由表中选择中继节点进行所述节点数据的转发，直至所述节点数据发送到所述基站。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器网络的基站根据传感器节点的位置信息对所述传感器节点进行分层和分簇之前，还包括：所述基站向所述传感器节点广播信息获取通知，以获取所述传感器节点的位置信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述迁移信息通过如下步骤得到：判断所述第一节点的剩余能量，当所述剩余能量小于前一周期的剩余能量的预设比例，则基于剩余能量和节点位置从所述第一节点所属的簇选择一个传感器节点的节点标识添加到所述迁移信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于剩余能量和节点位置从所述第一节点所属的簇选择一个传感器节点的节点标识添加到所述迁移信息，具体为：从所述第一节点所属的簇选择剩余能量与到所述第一节点的距离的比值最大的传感器节点的节点标识添加到所述迁移信息。5.一种基于迁移信息的节点切换装置，其特征在于，包括：分层分簇单元，用于传感器网络的基站根据传感器节点的位置信息对所述传感器节点进行分层和分簇；第一广播单元，用于所述基站向所述传感器节点广播参考信息，所述参考信息包括分层信息和分簇信息；第二广播单元，用于在每一个数据传输周期，第一节点向所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，马凤鸣，王鑫，刘贝彦，
申请(专利权)人：技象科技浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：