一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由方法及装置，通过先确定传感器网络中事件范围内的源节点，接着选择合适的源节点作为数据聚合节点并进行数据聚合，然后当数据聚合完毕后，开始构建多径路由，并通过数据聚合节点沿构建的路径发送聚合后的数据，最终，数据发送后，将依据路由恢复策略进行修复及分析，本方案在源节点发送数据包之前进行数据聚合操作，为事件触发型传感器网络模型提供了节能、健壮的路由策略，一定程度上延长了无线传感网器的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息控制
，特别涉及一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由方法及装置。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，最大化节省能量，提高能量效率一直以来就是无线传感器网络(WSN)致力解决的关键问题。目前，在与WSN有关的研究领域，已经产生了一些与提高能量效率为目标的路由协议，它们主要是通过极小化节点用于路径搜索的时间来降低能量消耗，而这也是节点能量使用效率低下的主要原因所在。这些协议通常可划分为两类基于地址的路由协议(Address-Centric,简称AC)和基于数据的路由协议(Data CentricProtocol,简称 DC)。在事件驱动模型下，DC算法的路由过程如下所示首先，事件发生，确定事件驱动半径L，在驱动半径L范围内的节点将作为源节点产生此事件的相关数据包；接着，根据CNS策略，在源节点中选择一节点作为聚合节点，其它源节点将数据发送给此聚合节点；然后，聚合节点根据最短路径路由算法，将汇聚后的信息发送给sink节点。传统的基于路由角的地址中心路由AAC(Angle_based AC)的提出主要是为了达到网络负载的均衡，且提供一定的容错性、可靠性。由于源节点独立的把采集到的数据发给sink节点，每一个中转节点都有一个路由角和相应的路由集。一旦收到发过来的感知数据，中转节点将在自己的路由集中选择一个节点作为下一跳，直到数据最终到达目的节点sinko整体而言，DC算法没有考虑负载和能耗的均衡，AAC算法没有考虑数据聚合以消除冗余数据，降低数据转发次数。针对现有技术中存在的问题，如何在数据聚合中消除冗余数据，降低数据转发次数构成为了无线传感器数据聚合设计的重点，本方案提出一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由方法及装置是信息控制
目前急待解决的问题之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提出了一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由方法及装置，通过先确定传感器网络中事件范围内的源节点，接着选择合适的源节点作为数据聚合节点并进行数据聚合，然后当数据聚合完毕后，开始构建多径路由，并通过数据聚合节点沿构建的路径发送聚合后的数据，最终，数据发送后，将依据路由恢复策略进行修复及分析，本方案在源节点发送数据包之前进行数据聚合操作，为事件触发型传感器网络模型提供了节能、健壮的路由策略，一定程度上延长了无线传感网器的寿命。为解决上述技术问题，本专利技术实施例的目的是通过以下技术方案实现的一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由方法，包括一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由方法，包括步骤一、确定传感器网络中事件范围内的源节点；步骤二、选择合适的源节点作为数据聚合节点并进行数据聚合；步骤三、当数据聚合完毕后，开始构建多径路由；步骤四、数据聚合节点沿构建的路径发送聚合后的数据；步骤五、数据发送后，将依据路由恢复策略进行修复及分析。优选的，上述步骤一中，进一步的包括在事件范围内确定源节点，并将定义感应数据传输的时间间隔。优选的，上述步骤二中，进一步包括，所有源节点都将数据信息直接发送给数据聚 合点，由聚合节点将汇聚后的数据包传送至sink，如公式(I)所示B (aggr) = B (vk) +B (V1) X [1-BD (V1, vk) ] +B (v2) (I)X [I-RD (v2, vk)]+. . . +B(Vh) x [I-RDO1, vk)]其中，B (Vi)是源节点Vi产生的数据包大小，BD (VijVj)是节点Vi和Vj间的数据冗余度，V1, ，Vi, ，V」， ，Vk G S，Vk是数据聚合节点，B (aggr)是汇集后的数据包大小。优选的，上述步骤二中，是选择离sink最近的源节点作为数据聚合节点。优选的，上述步骤三中，数据聚合完成后，数据聚合节点根据给定的路由角e vi从路由集Wvi中选择作为下一跳节点，为了平衡负载，选择多个下一跳节点形成多径路由，此后，在每条路径上只能从Wvi中选择一个节点作为中转节点，最后形成到sink节点的多条路径。优选的，上述路由角为传感网某一节点根据自己和sink的位置信息，确定一个以自己和sink的连线为角平分线的锐角。优选的，上述路由集为对于任意非sink节点，一旦它的路由角确定，则在该节点传输半径内位于路由角中的所有节点构成该节点的路由集。优选的，上述步骤三中，进一步包括选定了聚合节点，当其它源节点的数据在聚合节点聚合完毕后，就开始构建多径路由，路径的个数取决于聚合点初始选择的下一跳节点的个数。优选的，上述步骤三中，进一步包括，当路径选定后，在路径上的中转节点则依据节点负载和能量情况进行下一跳的选择，依据负载和能量为依据进行选取。优选的，上述步骤四中，进一步包括聚合节点沿多条路径发送聚合后的数据，最终此数据包沿多条路径被传送至sink。优选的，上述步骤五中，当所有事件驱动范围内的数据包都被传送给sink后，将计算网络中节点的生存时间和剩余能量，并分析其能耗、数据吞吐量和网络生命周期。一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由装置，包括确定单元、选择单元、构建单元、发送单元及分析单元，通过先确定传感器网络中事件范围内的源节点，接着选择合适的源节点作为数据聚合节点并进行数据聚合，然后当数据聚合完毕后，开始构建多径路由，并通过数据聚合节点沿构建的路径发送聚合后的数据，最终，数据发送后，将依据路由恢复策略进行修复及分析。优选的，上述确定单元用于确定传感器网络中事件范围内的源节点。优选的，上述选择单元用于选择合适的源节点作为数据聚合节点并进行数据聚入口 o优选的，上述构建单元用于当数据聚合完毕后，开始构建多径路由。优选的，上述发送单元用于数据聚合节点沿构建的路径发送聚合后的数据。优选的，上述分析单元用于数据发送后，将依据路由恢复策略进行修复及分析。综上所述，本专利技术提供了一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由方法及装置，通过先确定传感器网络中事件范围内的源节点，接着选择合适的源节点作为数据聚合节点并进行数据聚合，然后当数据聚合完毕后，开始构建多径路由，并通过数据聚合节点沿构建的路径发送聚合后的数据，最终，数据发送后，将依据路由恢复策略进行修复及分析，本方案在源节点发送数据包之前进行数据聚合操作，为事件触发型传感器网络模型提供了节能、健壮的路由策略，一定程度上延长了无线传感网器的寿命。附图说明 图I为本专利技术一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由方法示意图；图2为本方案DFMR算法的网络模型示意图；图3为本方案路由角和路由集不意不意图；图4本专利技术一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由装置示意图。具体实施例方式本专利技术实施例提供的一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由方法及装置，通过先确定传感器网络中事件范围内的源节点，接着选择合适的源节点作为数据聚合节点并进行数据聚合，然后当数据聚合完毕后，开始构建多径路由，并通过数据聚合节点沿构建的路径发送聚合后的数据，最终，数据发送后，将依据路由恢复策略进行修复及分析，本方案在源节点发送数据包之前进行数据聚合操作，为事件触发型传感器网络模型提供了节能、健壮的路由策略，一定程度上延长了无线传感网器的寿命。为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举实施例，对本专利技术进一步详细说明。“数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线传感器网络基于数据融合的多径路由方法，其特征在于，所述方法包括 步骤一、确定传感器网络中事件范围内的源节点； 步骤二、选择合适的源节点作为数据聚合节点并进行数据聚合； 步骤三、当数据聚合完毕后，开始构建多径路由； 步骤四、数据聚合节点沿构建的路径发送聚合后的数据； 步骤五、数据发送后，将依据路由恢复策略进行修复及分析。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，进一步的包括在事件范围内确定源节点，并将定义感应数据传输的时间间隔。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，进一步包括，所有源节点都将数据信息直接发送给数据聚合点，由聚合节点将汇聚后的数据包传送至sink，如公式(I)所示B(aggr) = B(vk)+B(V1) X [I-RDG1, vk)]+B(V2) (I) X [I-RD (v2, vk)]+. . . +B(Vlrf) X [I-RD (V1, Vk)] 其中，B(Vi)是源节点Vi产生的数据包大小，RD(Vi, Vj)是节点Vi和Vj间的数据冗余 V1,..., Vi,..., Vj, ...,VkG S，Vk是数据聚合节点，B (aggr)是汇集后的数据包大小。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤二中，是选择离sink最近的源节点作为数据聚合节点。5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述步骤三中，数据聚合完成后，数据聚合节点根据给定的路由角0viW路由集Wvi中选择作为下一跳节点，为了平衡负载，选择多个下一跳节点形成多径路由，此后，在每条路径上只能从Wvi中选择一个节点作为中转节点，最后形成到sink节点的多条路径。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述路由角为传感网某一节点根据自己和sink的位置信息，确定一个以自己和sink的连线为角平分线的锐角。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述路由集为对于任意非sink节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊鹏，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：