專利名稱:一種移動(dòng)終端輔助的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息獲取方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息獲取解決方法。屬于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)移動(dòng)通信技術(shù)交叉領(lǐng)域。
背景技術(shù):
近年來(lái),隨著微電子技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)及MEMS技術(shù)的發(fā)展,集環(huán)境感知與無(wú)線通信功能為一身的 低功耗傳感節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用成為了現(xiàn)實(shí)。由此應(yīng)運(yùn)而生的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事、醫(yī)療、公共安全、環(huán) 境監(jiān)控等方面具有巨大應(yīng)用前景,逐漸成為了繼AdHoc網(wǎng)絡(luò)之后無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)研究的一大熱點(diǎn)。無(wú)線傳 感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)Internet和AdHoc網(wǎng)相比有很大的不同,主要體現(xiàn)在單個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算能力有限,存儲(chǔ)能力 有限,通信帶寬有限,通信距離短;單個(gè)節(jié)點(diǎn)攜帶能量有限,如何在不影響網(wǎng)絡(luò)性能的前提下有效的降低 節(jié)點(diǎn)能量消耗是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的重點(diǎn);它是一種主動(dòng)的網(wǎng)絡(luò),不僅傳輸信息,還產(chǎn)生、處理數(shù)據(jù) 信息;網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)規(guī)模巨大、稠密布置并且網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化。
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分為固定傳感器網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)。在固定傳感器網(wǎng)絡(luò)中,所有的節(jié)點(diǎn)都是靜止 的;而這種節(jié)點(diǎn)靜止的固定無(wú)線傳感網(wǎng)存在的問(wèn)題有:該傳感器網(wǎng)絡(luò)中匯聚節(jié)點(diǎn)附近是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信熱 區(qū),這一區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)承受的數(shù)據(jù)流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于網(wǎng)絡(luò)中其它位置的節(jié)點(diǎn)承受的流量,這一現(xiàn)象就造成了匯聚節(jié) 點(diǎn)附近的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)比其它位置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)更快的消耗自身能量。 一旦這部分節(jié)點(diǎn)失效,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性就 會(huì)受到破壞。該固定傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)容量受匯聚節(jié)點(diǎn)周圍網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳輸能力限制,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流量加 大時(shí),匯聚節(jié)點(diǎn)周圍發(fā)生頻繁的數(shù)據(jù)包碰撞與重傳,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量難以提高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種移動(dòng)終端輔助的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息獲取方法.
本發(fā)明要解決是的現(xiàn)有在固定傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在的網(wǎng)絡(luò)的吞吐量難以提高、信息獲取延遲和網(wǎng)絡(luò)生存 時(shí)間短的問(wèn)題。
本發(fā)明通過(guò)在固定無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中引入一個(gè)到多個(gè)具有傳感器通信接口的移動(dòng)終端進(jìn)行輔助數(shù)據(jù)獲 取與傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下3個(gè)步驟
步驟1)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)上電,并完成自身初始化工作。固定匯聚節(jié)點(diǎn)(SS)廣播自聲明消息(Static Sink Announcement, SS—ANNONCE),消息中包括的信息有固定匯聚節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符、上一跳節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符、上一跳節(jié)點(diǎn)距離匯聚節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)。網(wǎng)絡(luò)中全部傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)擴(kuò)散SS—ANNOUNCE消息來(lái)建立到固定匯 聚節(jié)點(diǎn)的距離梯度。這個(gè)過(guò)程可以細(xì)分為以下兩個(gè)部分-
a. 固定匯聚節(jié)點(diǎn)廣播SS一ANNOUNCE消息,消息的上一跳標(biāo)識(shí)符設(shè)定為自己的ID,距離匯聚節(jié)點(diǎn)的 跳數(shù)設(shè)為0。
b. 傳感器節(jié)點(diǎn)接收到SS—ANNOUNCE消息,査找自己的Sink Table,如果沒(méi)有找到消息中匯聚節(jié)點(diǎn)標(biāo) 識(shí)符對(duì)應(yīng)的條目就將該SS_ANNOUNCE消息標(biāo)識(shí)的固定匯聚節(jié)點(diǎn)信息加入Sink Table,同時(shí)廣播轉(zhuǎn)發(fā)此 SS一ANNOUNCE消息;如果找到對(duì)應(yīng)條目就比較Sink Table條目中記錄的到匯聚節(jié)點(diǎn)跳數(shù)與通過(guò) SS一ANNOUNCE消息中信息計(jì)算得到的跳數(shù),如果前者較大就將其用后者計(jì)算得到的跳數(shù)信息進(jìn)行更新, 并廣播轉(zhuǎn)發(fā)此SS—ANNOUNCE消息。
在以上整個(gè)過(guò)程中,傳感器節(jié)點(diǎn)都不響應(yīng)移動(dòng)終端的消息。通過(guò)上述過(guò)程,網(wǎng)絡(luò)中所有傳感器節(jié)點(diǎn)至 少能獲得到一個(gè)固定匯聚節(jié)點(diǎn)的距離梯度信息。
步驟2)傳感器節(jié)點(diǎn)(SN)進(jìn)入正常工作狀態(tài),按照預(yù)先設(shè)定的工作模式進(jìn)行工作當(dāng)工作在定時(shí)上 報(bào)模式時(shí),傳感器節(jié)點(diǎn)定時(shí)讀取傳感器數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)上傳;當(dāng)工作在査詢模式時(shí),固定匯聚節(jié)點(diǎn)擴(kuò)散査 詢命令,收到査詢命令的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行命令指定的傳感器數(shù)據(jù)采集工作,并將采集到的數(shù)據(jù)上傳。傳感 器節(jié)點(diǎn)到固定匯聚節(jié)點(diǎn)的路由協(xié)議可以采用現(xiàn)有的任何傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)路由協(xié)議,例如AODV、 DSR或者 地理位置路由等。
步驟3)移動(dòng)終端(MT)廣播其存在信息,周圍小范圍內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互移動(dòng)終端相關(guān)信息來(lái) 動(dòng)態(tài)維護(hù)自己的上行數(shù)據(jù)路由。這個(gè)過(guò)程可以細(xì)分為以下幾個(gè)部分
c. MT向鄰近節(jié)點(diǎn)廣播HELLO消息MT_HELLO。傳感器節(jié)點(diǎn)接收到MT_HELLO消息后將該MT加 入自己的Sink Table,如果自己不是MTA就向周圍節(jié)點(diǎn)廣播MTA聲明消息MTA—ANNOUNCE。為了將 MTA的影響范圍控制在一個(gè)較小的區(qū)域內(nèi),必須限制MTA_ANNOUNCE消息的傳播跳數(shù),這可以通過(guò)在 消息中加入一個(gè)TTL域來(lái)實(shí)現(xiàn)。MTA為TTL域賦予一個(gè)較小的初始值。最后,節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)MT檢測(cè)定時(shí)器。 如果定時(shí)器超時(shí),說(shuō)明MT己經(jīng)移動(dòng)到自己的通信范圍之外,應(yīng)該從Sink Table中刪除該MT并檢查Sink Table是否為空,如果為空,就向周圍節(jié)點(diǎn)廣播MTA刪除消息MTA一DELETE。如果節(jié)點(diǎn)在定時(shí)器超時(shí)前 再次收到同一 MT的MT—HELLO就取消舊的定時(shí)器并重新啟動(dòng)一個(gè)新定時(shí)器。
d. 接收到MTA一DELETE消息的傳感器節(jié)點(diǎn)在自己的MTATable中査找此MTA:如果找到,就刪除該 MTA并廣播轉(zhuǎn)發(fā)MTA—DELETE消息;如果MTA Table中無(wú)此MTA就直接丟棄該消息。
e. 傳感器節(jié)點(diǎn)接收到MTA一ANNOUNCE消息,查詢自己的MTA Table:如果該MTA已經(jīng)在MTA Table 中,則直接丟棄該消息;如果列表中不存在此MTA就將其加入,并將列表項(xiàng)的LastHop及HopCount域設(shè) 置為消息中的LastHop及HopCount+1 。列表項(xiàng)新建完畢后節(jié)點(diǎn)將原消息的TTL值減1 , LastHop域更新為自己的ID, HopCount域更新為原HopCount+l。然后向周圍節(jié)點(diǎn)廣播轉(zhuǎn)發(fā)更新后的MTA_ANNOUNCE。
f. 傳感器節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳感數(shù)據(jù)包后,査找自己MTA列表中HopCount最小的一個(gè)MTA:如果沒(méi)有找到, 就給數(shù)據(jù)包設(shè)置Packet to SS (PTSS)標(biāo)記并交由到SS的默認(rèn)路由協(xié)議處理;如果找到且其H鄰Count小 于等于Sink Table中所有SS的HopCount,就給數(shù)據(jù)包設(shè)置Packet to MT標(biāo)記(PTMT)并轉(zhuǎn)發(fā)到該MTA 表項(xiàng)LastHop域指向的節(jié)點(diǎn)。
g. 傳感器節(jié)點(diǎn)接收到上行數(shù)據(jù)包,査找自己MTA列表中HopCount最小的一個(gè)MTA,如果找到且其 HopCount小于等于Sink Table中所有SS的HopCount,就為數(shù)據(jù)包設(shè)置PTMT標(biāo)記并轉(zhuǎn)發(fā)到該MTA表項(xiàng) 的Las識(shí)op域指向的節(jié)點(diǎn)。這樣,通過(guò)多跳轉(zhuǎn)發(fā),數(shù)據(jù)包能夠到達(dá)MTA,并由MTA發(fā)送到MT;如果節(jié) 點(diǎn)收到上行數(shù)據(jù)包時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的MTA列表為空且數(shù)據(jù)包中PTMT標(biāo)記被設(shè)置,則向數(shù)據(jù)包的上一跳節(jié)點(diǎn) 發(fā)送MTA—INVALID消息,聲明自己已經(jīng)不能和任何MTA建立聯(lián)系,然后給數(shù)據(jù)包設(shè)置Packet to SS(PTSS) 標(biāo)記并交由到SS的默認(rèn)路由協(xié)議處理。
h. 接收到MTAJNVAUD消息的節(jié)點(diǎn)査找自己的MTA列表,刪除所有LastHop域?yàn)榇讼l(fā)送者ID 的表項(xiàng)。
i. MTA收到上行數(shù)據(jù)包,啟動(dòng)一個(gè)尋路過(guò)程如果附近有MT就緩存數(shù)據(jù)包并將其發(fā)送到該MT,同 時(shí)啟動(dòng)ACK接收定時(shí)器;如果附近沒(méi)有MT將數(shù)據(jù)包路由到最近的SS。 MT收到數(shù)據(jù)后應(yīng)該在MTA的 ACK接收定時(shí)器設(shè)定的超時(shí)時(shí)間內(nèi)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答MT_DATA—ACK, MTA收到MT_DATA_ACK后將緩存 中的數(shù)據(jù)包刪除。如果MTA在定吋器超時(shí)時(shí)還沒(méi)有收到應(yīng)答,就認(rèn)為該數(shù)據(jù)已經(jīng)丟失,重新啟動(dòng)尋路過(guò)程。
注意如果網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)采用分簇結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織,則本步驟所述過(guò)程只由簇頭節(jié)點(diǎn)執(zhí)行。 本發(fā)明通過(guò)在在全固定傳感器網(wǎng)絡(luò)中引入一些帶有傳感器通信接口的移動(dòng)終端,使用本發(fā)明相比傳統(tǒng) 固定及其它移動(dòng)輔助的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息獲取方法具有如下一些顯著的優(yōu)點(diǎn).-
1) 實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡傳統(tǒng)固定傳感器網(wǎng)絡(luò)中匯聚節(jié)點(diǎn)附近是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信熱區(qū),這一區(qū)域內(nèi)節(jié) 點(diǎn)承受的數(shù)據(jù)流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于網(wǎng)絡(luò)中其它位置的節(jié)點(diǎn)承受的流量。這一現(xiàn)象就造成了匯聚節(jié)點(diǎn)附近的網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)比其它位置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)更快的消耗自身能量。 一旦這部分節(jié)點(diǎn)失效,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連通性就會(huì)受到破壞。本 發(fā)明中傳感器節(jié)點(diǎn)除了可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到固定匯聚節(jié)點(diǎn)之外還可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到鄰近的移動(dòng)終端,流向固 定匯聚節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)量減少,從而使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載得以均衡分配。
2) 增大了網(wǎng)絡(luò)容量傳統(tǒng)固定傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)容量受匯聚節(jié)點(diǎn)周圍網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳輸能力限制,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)
中數(shù)據(jù)流量加大時(shí),匯聚節(jié)點(diǎn)周圍發(fā)生頻繁的數(shù)據(jù)包碰撞與重傳,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量難以提高。本發(fā)明中 由于移動(dòng)終端分擔(dān)了一部分網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量,緩解了固定匯聚節(jié)點(diǎn)附近的通信瓶頸問(wèn)題,網(wǎng)絡(luò)吞吐量得以提 升。
3) 提高數(shù)據(jù)傳輸成功率由于采取了應(yīng)^"重傳的機(jī)制,由移動(dòng)終端移動(dòng)帶來(lái)的數(shù)據(jù)包丟失問(wèn)題得以解決,數(shù)據(jù)傳輸成功率得到保障。
4)降低了平均數(shù)據(jù)傳輸延遲由于引入移動(dòng)終端進(jìn)行輔助信息獲取,數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骄窂介L(zhǎng)度減小, 數(shù)據(jù)平均傳輸延遲降低。
圖1是使用本發(fā)明方法的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)示意圖。該圖表明了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
圖2是網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖。該圖說(shuō)明了傳感器節(jié)點(diǎn)工作過(guò)程中所有可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò) 程及條件。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
本發(fā)明的移動(dòng)終端輔助的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息獲取方法包括如下步驟-
步驟1)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)上電,并完成自身初始化工作。固定匯聚節(jié)點(diǎn)(SS)廣播自聲明消息(Static Sink Announcement, SS一ANNONCE),消息中包括的信息有固定匯聚節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符、上一跳節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符、 上一跳節(jié)點(diǎn)距離匯聚節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)。網(wǎng)絡(luò)中全部傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)擴(kuò)散SS一ANNOUNCE消息來(lái)建立到固定匯 聚節(jié)點(diǎn)的距離梯度。這個(gè)過(guò)程可以細(xì)分為以下兩個(gè)部分
a. 固定匯聚節(jié)點(diǎn)廣播SS_ANNOUNCE消息,消息的上一跳標(biāo)識(shí)符設(shè)定為自己的ID,距離匯聚節(jié)點(diǎn)的 跳數(shù)設(shè)為0。
b. 傳感器節(jié)點(diǎn)接收到SS一ANNOUNCE消息,査找自己的Sink Table,如果沒(méi)有找到消息中匯聚節(jié)點(diǎn)標(biāo) 識(shí)符對(duì)應(yīng)的條目就將該SS一ANMOUNCE消息標(biāo)識(shí)的固定匯聚節(jié)點(diǎn)信息加入Sink Table,同時(shí)廣播轉(zhuǎn)發(fā)此 SS一ANNOUNCE消息;如果找到對(duì)應(yīng)條目就比較Sink Table條目中記錄的到匯聚節(jié)點(diǎn)跳數(shù)與通過(guò) SS一ANNOUNCE消息中信息計(jì)算得到的跳數(shù),如果前者較大就將其用后者計(jì)算得到的跳數(shù)信息進(jìn)行更新, 并廣播轉(zhuǎn)發(fā)此SS一ANNOUNCE消息。
在以上整個(gè)過(guò)程中,傳感器節(jié)點(diǎn)都不響應(yīng)移動(dòng)終端的消息。通過(guò)上述過(guò)程,網(wǎng)絡(luò)中所有傳感器節(jié)點(diǎn)至 少能獲得到一個(gè)固定匯聚節(jié)點(diǎn)的距離梯度信息。
步驟2)傳感器節(jié)點(diǎn)(SN)進(jìn)入正常工作狀態(tài),按照預(yù)先設(shè)定的工作模式進(jìn)行工作當(dāng)工作在定時(shí)上 報(bào)模式時(shí),傳感器節(jié)點(diǎn)定時(shí)讀取傳感器數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)上傳;當(dāng)工作在査詢模式時(shí),固定匯聚節(jié)點(diǎn)擴(kuò)散査 詢命令,收到查詢命令的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行命令指定的傳感器數(shù)據(jù)采集工作,并將采集到的數(shù)據(jù)上傳。傳感 器節(jié)點(diǎn)到固定匯聚節(jié)點(diǎn)的路由協(xié)議可以采用現(xiàn)有的任何傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)路由協(xié)議,例如AODV、 DSR或者 地理位置路由等。步驟3)移動(dòng)終端(MT)廣播其存在信息,周圍小范圍內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互移動(dòng)終端相關(guān)信息來(lái) 動(dòng)態(tài)維護(hù)自己的上行數(shù)據(jù)路由。這個(gè)過(guò)程可以細(xì)分為以下幾個(gè)部分
c. MT向鄰近節(jié)點(diǎn)廣播HELLO消息MTj正LLO。傳感器節(jié)點(diǎn)接收到MT一HELLO消息后將該MT加 入自己的Sink Table,如果自己不是MTA就向周圍節(jié)點(diǎn)廣播MTA聲明消息MTA—ANNOUNCE。為了將 MTA的影響范圍控制在一個(gè)較小的區(qū)域內(nèi),必須限制MTA一ANNOUNCE消息的傳播跳數(shù),這可以通過(guò)在 消息中加入一個(gè)TTL域來(lái)實(shí)現(xiàn)。MTA為TTL域賦予一個(gè)較小的初始值。最后,節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)MT檢測(cè)定時(shí)器。 如果定時(shí)器超時(shí),說(shuō)明MT已經(jīng)移動(dòng)到自己的通信范圍之外,應(yīng)該從Sink Table中刪除該MT并檢查Sink Table是否為空,如果為空,就向周圍節(jié)點(diǎn)廣播MTA刪除消息MTA—DELETE。如果節(jié)點(diǎn)在定時(shí)器超時(shí)前 再次收到同一 MT的MT_HELLO就取消舊的定時(shí)器并重新啟動(dòng)一個(gè)新定時(shí)器。
d. 接收到MTA一DELETE消息的傳感器節(jié)點(diǎn)在自己的MTATable中査找此MTA:如果找到,就刪除該 MTA并廣播轉(zhuǎn)發(fā)MTA_DELETE消息;如果MTA Table中無(wú)此MTA就直接丟棄該消息。
e. 傳感器節(jié)點(diǎn)接收到MTA_ANNOUNCE消息,査詢自己的MTA Table:如果該MTA己經(jīng)在MTA Table 中,則直接丟棄該消息;如果列表中不存在此MTA就將其加入,并將列表項(xiàng)的LastHop及HopCount域設(shè) 置為消息中的LastHop及HopCount+1 。列表項(xiàng)新建完畢后節(jié)點(diǎn)將原消息的TTL值減1 , LastHop域更新為 自己的ID, HopCount域更新為原HopCount+l。然后向周圍節(jié)點(diǎn)廣播轉(zhuǎn)發(fā)更新后的MTA_ANNOUNCE。
f. 傳感器節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳感數(shù)據(jù)包后,查找自己MTA列表中HopCount最小的一個(gè)MTA:如果沒(méi)有找到, 就給數(shù)據(jù)包設(shè)置Packet to SS (PTSS)標(biāo)記并交由到SS的默認(rèn)路由協(xié)議處理;如果找到且其HopCount小 于等于Sink Table中所有SS的H叩Count,就給數(shù)據(jù)包設(shè)置Pa汰et to MT標(biāo)記(PTMT)并轉(zhuǎn)發(fā)到該MTA 表項(xiàng)LastHop域指向的節(jié)點(diǎn)。
g. 傳感器節(jié)點(diǎn)接收到上行數(shù)據(jù)包,查找自己MTA列表中HopCount最小的一個(gè)MTA,如果找到且其 H叩Count小于等于Sink Table中所有SS的HopCou加,就為數(shù)據(jù)包設(shè)置PTMT標(biāo)記并轉(zhuǎn)發(fā)到該MTA表項(xiàng) 的LastHop域指向的節(jié)點(diǎn)。這樣,通過(guò)多跳轉(zhuǎn)發(fā),數(shù)據(jù)包能夠到達(dá)MTA,并由MTA發(fā)送到MT;如果節(jié) 點(diǎn)收到上行數(shù)據(jù)包時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的MTA列表為空且數(shù)據(jù)包中PTMT標(biāo)記被設(shè)置,則向數(shù)據(jù)包的上一跳節(jié)點(diǎn) 發(fā)送MTA一INVALID消息> 聲明自己已經(jīng)不能和任何MTA建立聯(lián)系,然后給數(shù)據(jù)包設(shè)置Packet to SS(PTSS) 標(biāo)記并交由到SS的默認(rèn)路由協(xié)議處理。
h. 接收到MTAJNVALID消息的節(jié)點(diǎn)査找自己的MTA列表,刪除所有LastHop域?yàn)榇讼l(fā)送者ID 的表項(xiàng)。
i. MTA收到上行數(shù)據(jù)包,啟動(dòng)一個(gè)尋路過(guò)程如果附近有MT就緩存數(shù)據(jù)包并將其發(fā)送到該MT,同 時(shí)啟動(dòng)ACK接收定時(shí)器;如果附近沒(méi)有MT將數(shù)據(jù)包路由到最近的SS。 MT收到數(shù)據(jù)后應(yīng)該在MTA的 ACK接收定時(shí)器設(shè)定的超時(shí)時(shí)間內(nèi)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答MT_DATA_ACK, MTA收到MT_DATA_ACK后將緩存中的數(shù)據(jù)包刪除。如果MTA在定時(shí)器超時(shí)時(shí)還沒(méi)有收到應(yīng)答,就認(rèn)為該數(shù)據(jù)已經(jīng)丟失,重新啟動(dòng)尋路過(guò)程。 所述的使用本發(fā)明的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如錯(cuò)誤!未找到引用源。所示。它由三種類型的節(jié)點(diǎn)組
成
1) 傳感器節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)稱為SN (Sensor Node)。此類節(jié)點(diǎn)上配備各種類型的傳感器,負(fù)責(zé)對(duì)周圍環(huán)境的 探測(cè)與感知。該類節(jié)點(diǎn)能量有限,處理能力有限,通信距離短,通信帶寬窄,造價(jià)低廉。傳感器節(jié)點(diǎn)可以 釆用分簇或者平面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。使用平面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí),所有節(jié)點(diǎn)的地位都是等同的,網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包通過(guò)多跳的 方式在節(jié)點(diǎn)間傳遞;使用分簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí),網(wǎng)絡(luò)被分為多個(gè)邏輯單位,每個(gè)邏輯單位中有一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn) 被選舉為簇頭節(jié)點(diǎn),簇頭節(jié)點(diǎn)維護(hù)到固定匯聚節(jié)點(diǎn)或者移動(dòng)終端的路由。邏輯單位中其它傳感器節(jié)點(diǎn)成為 簇成員,當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要傳送時(shí),先將數(shù)據(jù)傳送到節(jié)點(diǎn)所在簇的簇頭節(jié)點(diǎn),然后簇頭節(jié)點(diǎn)之間通 過(guò)多跳把數(shù)據(jù)傳送到固定匯聚節(jié)點(diǎn)或者移動(dòng)終端。
2) 固定匯聚節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)稱為SS (Static Sink)。此類節(jié)點(diǎn)通常都配備兩個(gè)以上的網(wǎng)絡(luò)接口, 一方面, 可以通過(guò)傳感器通信接口與底層傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信,另一方面,可以通過(guò)連接以太網(wǎng)或者高速的無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)以接入上層網(wǎng)絡(luò)。固定匯聚節(jié)點(diǎn)是底層傳感器網(wǎng)絡(luò)與上層高速網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)接口。固定匯聚節(jié)點(diǎn)通常有充 足的能量供應(yīng),處理能力與存儲(chǔ)能力都較強(qiáng)。
3) 移動(dòng)終端簡(jiǎn)稱為MT (Mobile Terrainal)。此類節(jié)點(diǎn)通常指具有底層傳感器網(wǎng)絡(luò)通信接口的商用 移動(dòng)通信終端。和固定匯聚節(jié)點(diǎn)類似,其攜帶的能量較充足或者可以進(jìn)行充電以補(bǔ)充能量。節(jié)點(diǎn)處理能力 與存儲(chǔ)能力都較強(qiáng)。移動(dòng)終端可以通過(guò)高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與固定匯聚節(jié)點(diǎn)通信或者直接充當(dāng)?shù)讓觽鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)接 入上層高速網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)。
節(jié)點(diǎn)狀態(tài)及轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)按工作狀態(tài)分為3種類型,如錯(cuò)誤l未找到引用源。所示
1) 普通工作狀態(tài)節(jié)點(diǎn)(SN)*.節(jié)點(diǎn)上電初始化后就進(jìn)入該狀態(tài),在該狀態(tài)中節(jié)點(diǎn)沒(méi)有感知到任何與移 動(dòng)終端有關(guān)的信息,而只是通過(guò)預(yù)設(shè)的路由協(xié)議向固定匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。
2) 移動(dòng)終端鄰近狀態(tài)節(jié)點(diǎn)(Mobile Terminal Adjacent, MTA):普通工作狀態(tài)的傳感器節(jié)點(diǎn)收到MT 發(fā)出的HELLO消息后轉(zhuǎn)變?yōu)樵摖顟B(tài)。在該狀態(tài)中,MTA至少能與一個(gè)MT直接通信。
3) MTA感知狀態(tài)節(jié)點(diǎn)(Mobile Terminal Adjacent Aware, MTAA):普通工作狀態(tài)的傳感器節(jié)點(diǎn)收到 MTA發(fā)送的MTA聲明消息(MTA Announcement, MTA—ANNOUNCE)后切換到該狀態(tài)。在該狀態(tài)中, 節(jié)點(diǎn)能夠通過(guò)多跳將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給MTA,再由MTA發(fā)送到MT。
網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)SN都維護(hù)一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)列表Sink Table和一個(gè)MTA列表MTA Table: Sink Table中保存著 節(jié)點(diǎn)已知的所有固定匯聚節(jié)點(diǎn)和移動(dòng)終端的信息,例如ID、類型、上一跳節(jié)點(diǎn)ID、自己到匯聚節(jié)點(diǎn)或移動(dòng) 終端跳數(shù)等;MTA Table中保存節(jié)點(diǎn)已知的MTA信息,其中包括ID、上一跳節(jié)點(diǎn)ID (LastHop)和自己 距MTA跳數(shù)HopCount。每個(gè)SN都處理6種類型的控制消息SS自聲明消息(SS—ANNOUNCE)、 MT發(fā)出的HELLO消息(MT—HELLO)、MTA聲明消息(MTA—ANNOUNCE)、MTA刪除消息(MTA—DELETE)、 MTA無(wú)效消息(MTA—INVALID)和MT數(shù)據(jù)應(yīng)答消息(MT—DATA—ACK)。
現(xiàn)以一個(gè)假定的實(shí)例來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明開(kāi)發(fā)一個(gè)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大型室內(nèi)場(chǎng)館的火災(zāi)預(yù)警
與監(jiān)控應(yīng)用,采用本發(fā)明提出的移動(dòng)終端輔助的信息獲取方法,完成實(shí)時(shí)的火災(zāi)預(yù)警與災(zāi)情形勢(shì)信息收集 工作。
(1) 場(chǎng)館中放置大量的煙霧與溫度傳感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行場(chǎng)館內(nèi)環(huán)境監(jiān)控工作。
(2) 場(chǎng)館中央或者周圍放置少量固定匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行場(chǎng)館內(nèi)數(shù)據(jù)收集工作。
(3) 場(chǎng)館中部分人員攜帶具有傳感器通信接口的手機(jī)作為移動(dòng)終端。
(4) 火災(zāi)發(fā)生后,部分具有傳感器通信接口與高速移動(dòng)通信終端的的探測(cè)機(jī)器人被派到場(chǎng)館內(nèi)進(jìn)行輔助探 測(cè)與數(shù)據(jù)收集。
整個(gè)系統(tǒng)的工作流程為
1)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)上電,并完成自身初始化工作。固定匯聚節(jié)點(diǎn)(SS)廣播自聲明消息(Static Sink Announcement, SS_ANNONCE),消息中包括的信息有固定匯聚節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符、上一跳節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符、上 一跳節(jié)點(diǎn)距離匯聚節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)。網(wǎng)絡(luò)中全部傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)擴(kuò)散SS一ANNOUNCE消息來(lái)建立到固定匯聚 節(jié)點(diǎn)的距離梯度。
2) 傳感器節(jié)點(diǎn)(SN)進(jìn)入正常工作狀態(tài),此時(shí)工作在事件觸發(fā)模式,傳感器節(jié)點(diǎn)定時(shí)需讀取溫度與 煙霧探測(cè)器數(shù)據(jù),如果探測(cè)到異常狀況,就上報(bào)報(bào)警信息。
3) 當(dāng)攜帶具有傳感器通信接口手機(jī)的人員或者機(jī)器人進(jìn)入場(chǎng)館后,其攜帶的移動(dòng)終端設(shè)備(MT)定 時(shí)廣播其存在信息,周圍小范圍內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互移動(dòng)終端相關(guān)信息來(lái)動(dòng)態(tài)維護(hù)自己的上行數(shù)據(jù)路 由。這個(gè)過(guò)程可以細(xì)分為以下幾個(gè)部分
a. MT向鄰近傳感器節(jié)點(diǎn)廣播HELLO消息MTJffiLLO。傳感器節(jié)點(diǎn)接收到MT一HELLO消息后將該 MT加入自己的Sink Table,如果自己不是MTA就向周圍節(jié)點(diǎn)廣播MTA聲明消息MTA一ANNOUNCE。最 后,節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)MT檢測(cè)定時(shí)器。如果定時(shí)器超時(shí),說(shuō)明MT已經(jīng)移動(dòng)到自己的通信范圍之外,應(yīng)該從Sink Table 中刪除該MT并檢査Sink Table是否為空,如果為空,就向周圍節(jié)點(diǎn)廣播MTA刪除消息MTA—DELETE。 如果節(jié)點(diǎn)在定時(shí)器超時(shí)前再次收到同一 MT的MT—HELLO就取消舊的定時(shí)器并重新啟動(dòng)一個(gè)新定時(shí)器。
b. 接收到MTA—DELETE消息的傳感器節(jié)點(diǎn)在自己的MTA Table中查找此MTA:如果找到,就刪除該 MTA并廣播轉(zhuǎn)發(fā)MTA—DELETE消息;如果MTA Table中無(wú)此MTA就直接丟棄該消息。
c. 傳感器節(jié)點(diǎn)接收到MTA_ANNOUNCE消息,査詢自己的MTA Table:如果該MTA已經(jīng)在MTA Table 中,則直接丟棄該消息;如果列表中不存在此MTA就將其加入,并將列表項(xiàng)的LastHop及HopCount域設(shè) 置為消息中的LastHop及HopCount+1 。列表項(xiàng)新建完畢后節(jié)點(diǎn)將原消息的TTL值減1 , LastHop域更新為自己的ID, HopCount域更新為原HopCount+l。然后向周圍節(jié)點(diǎn)廣播轉(zhuǎn)發(fā)更新后的MTA_ANNOUNCE。
d. 傳感器節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳感數(shù)據(jù)包后,查找自己MTA列表中HopCount最小的一個(gè)MTA:如果沒(méi)有找到, 就給數(shù)據(jù)包設(shè)置Packet to SS (PTSS)標(biāo)記并交由到SS的默認(rèn)路由協(xié)議處理;如果找到且其HopCount小 于等于Sink Table中所有SS的HopCount,就給數(shù)據(jù)包設(shè)置Packet to MT標(biāo)記(PTMT)并轉(zhuǎn)發(fā)到該MTA 表項(xiàng)LastHop域指向的節(jié)點(diǎn)。
e. 傳感器節(jié)點(diǎn)接收到上行的報(bào)警數(shù)據(jù)包,查找自己MTA列表中HopCount最小的一個(gè)MTA,如果找 到且其HopCount小于等于Sink Table中所有SS的HopCount,就為數(shù)據(jù)包設(shè)置PTMT標(biāo)記并轉(zhuǎn)發(fā)到該MTA 表項(xiàng)的LastHop域指向的節(jié)點(diǎn)。這樣,通過(guò)多跳轉(zhuǎn)發(fā),數(shù)據(jù)包能夠到達(dá)MTA,并由MTA發(fā)送到MT;如 果節(jié)點(diǎn)收到上行數(shù)據(jù)包時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的MTA列表為空且數(shù)據(jù)包中PTMT標(biāo)記被設(shè)置,則向數(shù)據(jù)包的上一跳 節(jié)點(diǎn)發(fā)送MTAJNVALID消息,聲明自己己經(jīng)不能和任何MTA建立聯(lián)系,然后給數(shù)據(jù)包設(shè)置Packet to SS
(PTSS)標(biāo)記并交由到SS的默認(rèn)路由協(xié)議處理。
f. 接收到MTAJNVALID消息的節(jié)點(diǎn)查找自己的MTA列表,刪除所有LastHop域?yàn)榇讼l(fā)送者ID 的表項(xiàng)。
g. MTA收到上行報(bào)警數(shù)據(jù)包,啟動(dòng)一個(gè)尋路過(guò)程如果附近有MT就緩存數(shù)據(jù)包并將其發(fā)送到該MT, 同時(shí)啟動(dòng)ACK接收定時(shí)器;如果附近沒(méi)有MT將數(shù)據(jù)包路由到最近的SS。 MT收到數(shù)據(jù)后應(yīng)該在MTA的 ACK接收定時(shí)器設(shè)定的超時(shí)時(shí)間內(nèi)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答MT—DATA_ACK, MTA收到MT_DATA_ACK后將緩存 中的數(shù)據(jù)包刪除。如果MTA在定時(shí)器超時(shí)時(shí)還沒(méi)有收到應(yīng)答,就認(rèn)為該數(shù)據(jù)已經(jīng)丟失,重新啟動(dòng)尋路過(guò)程。
權(quán)利要求
1、一種移動(dòng)終端輔助的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息獲取方法,其特征在于它包括如下3個(gè)步驟步驟1)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)上電,并完成自身初始化工作。固定匯聚節(jié)點(diǎn)(SS)廣播自聲明消息(StaticSink Announcement,SS_ANNONCE)。步驟2)傳感器節(jié)點(diǎn)(SN)進(jìn)入正常工作狀態(tài),按照預(yù)先設(shè)定的工作模式進(jìn)行工作當(dāng)工作在定時(shí)上報(bào)模式時(shí),傳感器節(jié)點(diǎn)定時(shí)讀取傳感器數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)上傳;當(dāng)工作在查詢模式時(shí),固定匯聚節(jié)點(diǎn)擴(kuò)散查詢命令,收到查詢命令的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行命令指定的傳感器數(shù)據(jù)采集工作,并將采集到的數(shù)據(jù)上傳。步驟3)移動(dòng)終端(MT)廣播其存在信息,周圍小范圍內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)交互移動(dòng)終端相關(guān)信息來(lái)動(dòng)態(tài)維護(hù)自己的上行數(shù)據(jù)路由。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)終端輔助的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息獲取方法,其特征在于步驟l)的 廣播自聲明消息中包括的信息有固定匯聚節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符、上一跳節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符、上一跳節(jié)點(diǎn)距離匯聚節(jié)點(diǎn) 的跳數(shù);網(wǎng)絡(luò)中全部傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)擴(kuò)散SS一ANNOUNCE消息來(lái)建立到固定匯聚節(jié)點(diǎn)的距離梯度,這個(gè) 過(guò)程可以細(xì)分為以下兩個(gè)部分-a. 固定匯聚節(jié)點(diǎn)廣播SS一ANNOUNCE消息,消息的上一跳標(biāo)識(shí)符設(shè)定為自己的ID,距離匯聚節(jié)點(diǎn)的 跳數(shù)設(shè)為0;b. 傳感器節(jié)點(diǎn)接收到SS一ANNOUNCE消息,査找自己的Sink Table,如果沒(méi)有找到消息中匯聚節(jié)點(diǎn)標(biāo) 識(shí)符對(duì)應(yīng)的條目就將該SS_ANNOUNCE消息標(biāo)識(shí)的固定匯聚節(jié)點(diǎn)信息加入Sink Table,同時(shí)廣播轉(zhuǎn)發(fā)此 SS一ANNOUNCE消息;如果找到對(duì)應(yīng)條目就比較Sink Table條目中記錄的到匯聚節(jié)點(diǎn)跳數(shù)與通過(guò) SS一ANNOUNCE消息中信息計(jì)算得到的跳數(shù),如果前者較大就將其用后者計(jì)算得到的跳數(shù)信息進(jìn)行更新, 并廣播轉(zhuǎn)發(fā)此SS_ANNOUNCE消息;在以上整個(gè)過(guò)程中,傳感器節(jié)點(diǎn)都不響應(yīng)移動(dòng)終端的消息,通過(guò)上述過(guò)程,網(wǎng)絡(luò)中所有傳感器節(jié)點(diǎn)至 少能獲得到一個(gè)固定匯聚節(jié)點(diǎn)的距離梯度信息;
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)終端輔助的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息獲取方法,其特征在于步驟2)中 傳感器節(jié)點(diǎn)到固定匯聚節(jié)點(diǎn)的路由協(xié)議可以采用現(xiàn)有的任何傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)路由協(xié)議,例如AODV、 DSR 或者地理位置路由。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種移動(dòng)終端輔助的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息獲取方法,其特征在于步驟3)包 括以下幾個(gè)部分c. MT向鄰近節(jié)點(diǎn)廣播HELLO消息MT—HELLO。傳感器節(jié)點(diǎn)接收到MT_HELLO消息后將該MT加 入自己的Sink Table,如果自己不是MTA就向周圍節(jié)點(diǎn)廣播MTA聲明消息MTA_ANNOUNCE;為了將 MTA的影響范圍控制在一個(gè)較小的區(qū)域內(nèi),必須限制MTA—ANNOUNCE消息的傳播跳數(shù),這可以通過(guò)在 消息中加入一個(gè)TTL域來(lái)實(shí)現(xiàn)。MTA為TTL域賦予一個(gè)較小的初始值;最后,節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)MT檢測(cè)定時(shí)器;如果定時(shí)器超時(shí),說(shuō)明MT已經(jīng)移動(dòng)到自己的通信范圍之外,應(yīng)該從Sink Table中刪除該MT并檢査Sink Table是否為空,如果為空,就向周圍節(jié)點(diǎn)廣播MTA刪除消息MTA一DELETE。如果節(jié)點(diǎn)在定時(shí)器超時(shí)前 再次收到同一 MT的MT一HELLO就取消舊的定時(shí)器并重新啟動(dòng)一個(gè)新定時(shí)器;d. 接收到MTA—DELETE消息的傳感器節(jié)點(diǎn)在自己的MTA Table中査找此MTA:如果找到,就刪除該 MTA并廣播轉(zhuǎn)發(fā)MTA一DELETE消息;如果MTA Table中無(wú)此MTA就直接丟棄該消息-,e. 傳感器節(jié)點(diǎn)接收到MTA—ANNOUNCE消息,查詢自己的MTA Table:如果該MTA已經(jīng)在MTA Table 中,則直接丟棄該消息;如果列表中不存在此MTA就將其加入,并將列表項(xiàng)的LastHop及HopCount域設(shè) 置為消息中的LastHop及HopCount+1;列表項(xiàng)新建完畢后節(jié)點(diǎn)將原消息的TTL值減1 , LastHop域更新為 自己的ID, HopCount域更新為原HopCount+l。然后向周圍節(jié)點(diǎn)廣播轉(zhuǎn)發(fā)更新后的MTA_ANNOUNCE;f. 傳感器節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳感數(shù)據(jù)包后,查找自己MTA列表中HopCount最小的一個(gè)MTA:如果沒(méi)有找到, 就給數(shù)據(jù)包設(shè)置Packet to SS (PTSS)標(biāo)記并交由到SS的默認(rèn)路由協(xié)議處理;如果找到且其HopCount小 于等于Sink Table中所有SS的HopCount,就給數(shù)據(jù)包設(shè)置Packet to MT標(biāo)記(PTMT)并轉(zhuǎn)發(fā)到該MTA 表項(xiàng)LastH叩域指向的節(jié)點(diǎn);g. 傳感器節(jié)點(diǎn)接收到上行數(shù)據(jù)包,査找自己MTA列表中HopCount最小的一個(gè)MTA,如果找到且其 HopCount小于等于Sink Table中所有SS的HopCount,就為數(shù)據(jù)包設(shè)置PTMT標(biāo)記并轉(zhuǎn)發(fā)到該MTA表項(xiàng) 的LastHop域指向的節(jié)點(diǎn);這樣,通過(guò)多跳轉(zhuǎn)發(fā),數(shù)據(jù)包能夠到達(dá)MTA,并由MTA發(fā)送到MT;如果節(jié) 點(diǎn)收到上行數(shù)據(jù)包時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的MTA列表為空且數(shù)據(jù)包中PTMT標(biāo)記被設(shè)置,則向數(shù)據(jù)包的上一跳節(jié)點(diǎn) 發(fā)送MTA—INVALID消息,聲明自己已經(jīng)不能和任何MTA建立聯(lián)系,然后給數(shù)據(jù)包設(shè)置Packet to SS(PTSS) 標(biāo)記并交由到SS的默認(rèn)路由協(xié)議處理;h. 接收到MTAJNVALID消息的節(jié)點(diǎn)査找自己的MTA列表,刪除所有LastHop域?yàn)榇讼l(fā)送者ID 的表項(xiàng);i. MTA收到上行數(shù)據(jù)包,啟動(dòng)一個(gè)尋路過(guò)程如果附近有MT就緩存數(shù)據(jù)包并將其發(fā)送到該MT,同 時(shí)啟動(dòng)ACK接收定時(shí)器;如果附近沒(méi)有MT將數(shù)據(jù)包路由到最近的SS; MT收到數(shù)據(jù)后應(yīng)該在MTA的 ACK接收定時(shí)器設(shè)定的超時(shí)時(shí)間內(nèi)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答MT一DATA一ACK, MTA收到MT_DATA—ACK后將緩存 中的數(shù)據(jù)包刪除;如果MTA在定時(shí)器超時(shí)時(shí)還沒(méi)有收到應(yīng)答,就認(rèn)為該數(shù)據(jù)已經(jīng)丟失,重新啟動(dòng)尋路過(guò)程。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種移動(dòng)終端輔助的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息獲取方法。本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)工作在固定與移動(dòng)混合模式。數(shù)據(jù)獲取模式為定時(shí)上報(bào)或者按需查詢。網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)到多個(gè)固定匯聚節(jié)點(diǎn),負(fù)責(zé)興趣分發(fā)、信息獲取與上層網(wǎng)絡(luò)接入。所有傳感器節(jié)點(diǎn)都維護(hù)到固定匯聚節(jié)點(diǎn)的可靠傳輸路由。當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要上報(bào)時(shí)如果網(wǎng)絡(luò)中不存在移動(dòng)終端,就將數(shù)據(jù)通過(guò)多跳傳輸?shù)焦潭▍R聚節(jié)點(diǎn);如果網(wǎng)絡(luò)中存在一個(gè)到多個(gè)移動(dòng)終端,傳感器節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)多跳傳輸?shù)骄嚯x自己最近的移動(dòng)終端或者固定匯聚節(jié)點(diǎn)。移動(dòng)終端只向自己附近小范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)擴(kuò)散自己的位置更新。收到移動(dòng)終端位置更新信息的傳感器節(jié)點(diǎn)維護(hù)到移動(dòng)終端的路由。本發(fā)明具有利用現(xiàn)有商用高速移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)輔助解決當(dāng)前大規(guī)模固定傳感器網(wǎng)絡(luò)匯聚節(jié)點(diǎn)附近通信瓶頸問(wèn)題,提升網(wǎng)絡(luò)容量,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間,并減小信息獲取延遲。本發(fā)明的可靠性、靈活性、可擴(kuò)展性較強(qiáng)。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101286912SQ200810060069
公開(kāi)日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者劉海濤, 姚道遠(yuǎn), 杰 沈, 奎 馬, 黃河清 申請(qǐng)人:中科院嘉興中心微系統(tǒng)所分中心