專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)區(qū)分服務(wù)的路由選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議的設(shè)計(jì)，主要用于針對(duì)不同的業(yè)務(wù)提供區(qū)分服務(wù)。
背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)是由一組具有感知、計(jì)算和通信能力的多媒體傳感器節(jié)點(diǎn)組成的分布式傳 感器網(wǎng)絡(luò)。它通過(guò)節(jié)點(diǎn)上多媒體傳感器采集周邊環(huán)境的多種媒體信息(音頻、視頻、圖像 等)，通過(guò)多跳方式將數(shù)據(jù)匯集到匯聚節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全面、有效的環(huán)境監(jiān)測(cè)。在物聯(lián)網(wǎng)中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)主要是音頻和視頻數(shù)據(jù)。視頻數(shù)據(jù)的信息量非常巨大，如 果在無(wú)線鏈路上持續(xù)傳輸視頻數(shù)據(jù)，則無(wú)線信道帶寬將成為系統(tǒng)的瓶頸，同時(shí)，視頻信息的 傳輸和處理需要耗費(fèi)大量的能量，這將導(dǎo)致能量有限的傳感器網(wǎng)絡(luò)迅速耗盡能量，網(wǎng)絡(luò)的 生存周期將大為縮短。路由協(xié)議負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)分組從源節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點(diǎn)，尋找 源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)間通信延遲小的路徑，同時(shí)提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的利用率，避免產(chǎn)生通信擁塞 并均衡網(wǎng)絡(luò)流量等。物聯(lián)網(wǎng)存在音頻、視頻信息，同時(shí)有可能存在文本信息時(shí)，不同的應(yīng)用要求不同的 QoS，這時(shí)要求根據(jù)不同的業(yè)務(wù)選擇合適的路由，同時(shí)在全網(wǎng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。現(xiàn)有的路由協(xié)議主要針對(duì)不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，分為能量感知路由協(xié)議，基于查詢 的路由協(xié)議，地理位置路由協(xié)議，可靠的路由協(xié)議。這些協(xié)議的側(cè)重點(diǎn)仍然是根據(jù)單一的業(yè) 務(wù)需求，從能量?jī)?yōu)化，拓?fù)淇刂?，時(shí)延等角度進(jìn)行路由選擇，未能根據(jù)多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)業(yè) 務(wù)應(yīng)用的需求進(jìn)行相應(yīng)的路由篩選，以達(dá)到全網(wǎng)資源的均衡。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供基于物聯(lián)網(wǎng)區(qū)分服務(wù)的路由選擇方法，用于解決 現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)路由協(xié)議業(yè)務(wù)區(qū)分性差，全網(wǎng)資源利用不均。本發(fā)明針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的不同應(yīng)用提 供區(qū)分服務(wù)，顯著提高物聯(lián)網(wǎng)的資源利用率和傳輸效率。技術(shù)方案定向擴(kuò)散路由是一種基于查詢的路由機(jī)制。匯聚節(jié)點(diǎn)通過(guò)興趣消息發(fā) 出查詢?nèi)蝿?wù)，采用洪泛方式傳播興趣消息到整個(gè)區(qū)域或部分區(qū)域內(nèi)的所有傳感器節(jié)點(diǎn)。在 興趣消息的傳播過(guò)程中，協(xié)議逐跳地在每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)上建立反向的從數(shù)據(jù)源到匯聚節(jié)點(diǎn) 的數(shù)據(jù)傳輸梯度。傳感器節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)沿著梯度方向傳送到匯聚節(jié)點(diǎn)。此路由機(jī)制 無(wú)法根據(jù)任務(wù)的類型設(shè)定業(yè)務(wù)等級(jí)，從而在梯度建立時(shí)候設(shè)定合適的梯度。本發(fā)明針對(duì)定向擴(kuò)散路由機(jī)制不夠靈活，在此基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)一種路徑優(yōu)化方案， 達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)類型提供不同的服務(wù)。方法流程基于物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)分服務(wù)的路由選擇流程所包含的步驟如下步驟1)定義服務(wù)優(yōu)先級(jí)la).根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用音頻，視頻，文本信息服務(wù)質(zhì)量的要求，如數(shù)據(jù)延遲，數(shù)據(jù)丟包率設(shè)定相應(yīng)的服務(wù)等級(jí)，即服務(wù)優(yōu)先級(jí)；按照物聯(lián)網(wǎng)的一般應(yīng)用，避免音視頻信息的高延 遲，影響接收效果；將視頻數(shù)據(jù)定義為最高優(yōu)先級(jí)3，音頻數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)定義為2，文本信息 定義為1 ；lb).設(shè)定服務(wù)優(yōu)先級(jí)映射表，將各等級(jí)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)綁定相應(yīng)的傳輸速率；步驟2)定義興趣消息在興趣擴(kuò)散階段，匯聚節(jié)點(diǎn)周期性地向鄰居節(jié)點(diǎn)廣播興趣消息，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì) 一種興趣消息結(jié)構(gòu)，有效記載興趣擴(kuò)散階段所必須的信息，自定義興趣消息結(jié)構(gòu)包含任務(wù) 節(jié)點(diǎn)號(hào)、任務(wù)類型、服務(wù)優(yōu)先級(jí)、源節(jié)點(diǎn)號(hào)、發(fā)送時(shí)間；2a).任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)采集傳感數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)；2b)任務(wù)類型記錄任務(wù)類型，及采集行為，包括采集溫度信息、血氧信息、脈搏信 息、多媒體視頻信息、多媒體音頻信息，根據(jù)具體的任務(wù)需求制定；2c).服務(wù)優(yōu)先級(jí)由步驟1獲得服務(wù)優(yōu)先級(jí)，主要是根據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸速 率配置相應(yīng)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)；2d.源節(jié)點(diǎn)號(hào)發(fā)送此興趣消息的源節(jié)點(diǎn)號(hào)，即上一跳節(jié)點(diǎn)；2e).發(fā)送時(shí)間源節(jié)點(diǎn)發(fā)出此興趣消息的時(shí)間；2f)興趣消息容量此興趣消息容量；步驟3)興趣擴(kuò)散階段匯聚節(jié)點(diǎn)周期性采用洪泛方式傳播興趣消息到整個(gè)區(qū)域 或部分區(qū)域內(nèi)的所有傳感器節(jié)點(diǎn)，3a).每個(gè)節(jié)點(diǎn)在本地保存一個(gè)興趣列表，用來(lái)記錄該興趣消息的相關(guān)信息，以建 立該節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)傳遞數(shù)據(jù)的梯度關(guān)系，每個(gè)興趣列表包含多個(gè)興趣點(diǎn)，每個(gè)興趣點(diǎn)包 含信息如下1)任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)2)任務(wù)類型3)服務(wù)優(yōu)先級(jí)4)源節(jié)點(diǎn)號(hào)3b).匯聚節(jié)點(diǎn)周期性采用洪范方式傳播興趣消息，接收節(jié)點(diǎn)接收到興趣消息后， 將興趣消息解包，將興趣消息中的相關(guān)信息直接或經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化以后傳入節(jié)點(diǎn)中興趣列表；3bl).從興趣消息中提取任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類型，并在節(jié)點(diǎn)的興趣列表中查詢是否 有相同的任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)和任務(wù)類型，如果存在，則在此興趣點(diǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行更新；如果不存在， 則新建一個(gè)興趣點(diǎn)，并將任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)和任務(wù)類型填充；3b2)計(jì)算傳輸速率興趣消息到達(dá)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)時(shí)，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)記錄消息包到達(dá)時(shí)間， 并從興趣消息包中提取發(fā)送時(shí)間和興趣消息容量2個(gè)數(shù)據(jù)字段，利用公式興趣消息容量/ (到達(dá)時(shí)間_發(fā)送時(shí)間) 獲取2個(gè)節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸速率；3b3).將數(shù)據(jù)傳輸速率轉(zhuǎn)化為服務(wù)優(yōu)先級(jí)根據(jù)步驟1)設(shè)計(jì)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)映射 表，計(jì)算當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸速率所對(duì)應(yīng)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)，并將其填充到興趣點(diǎn)相應(yīng)位置；3b4).提取興趣消息中任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)與任務(wù)類型，比較當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)與任務(wù)節(jié) 點(diǎn)號(hào)是否相同，如果不相同，則繼續(xù)執(zhí)行步驟b)進(jìn)行興趣消息洪泛；如果相同，說(shuō)明此節(jié)點(diǎn) 即為傳感采集節(jié)點(diǎn)，停止興趣消息擴(kuò)散，轉(zhuǎn)入步驟4)進(jìn)行路由選擇；
步驟4).路由選擇階段從源節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)根據(jù)服務(wù)優(yōu)先級(jí)建立合適的路由；4a)定義路由建立數(shù)據(jù)包，包括以下數(shù)據(jù)字段4al)下一跳節(jié)點(diǎn)號(hào)，4a2)任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，4a3)任務(wù)類型，4a4)服務(wù)優(yōu)先級(jí)此服務(wù)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)要求，在整個(gè)路由建立階段不變，4b)源節(jié)點(diǎn)在興趣列表中查詢，獲取此任務(wù)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)，任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類 型；4c)源節(jié)點(diǎn)根據(jù)任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類型在興趣列表中選定所有符合條件的興趣點(diǎn)， 并比較這些興趣點(diǎn)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)與此任務(wù)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)要求，選擇兩者相同的興趣點(diǎn)，提 取相應(yīng)的下一跳節(jié)點(diǎn)號(hào)，將其與任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類型和服務(wù)優(yōu)先級(jí)填充入路由建立數(shù)據(jù) 包；4d)源節(jié)點(diǎn)根據(jù)下一跳節(jié)點(diǎn)號(hào)，發(fā)送路由建立數(shù)據(jù)包到下一跳節(jié)點(diǎn)；4e)下一跳節(jié)點(diǎn)根據(jù)步驟4)繼續(xù)選擇目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，循環(huán)反復(fù)，建立從源節(jié)點(diǎn)到匯聚 節(jié)點(diǎn)的路由；步驟5).數(shù)據(jù)傳輸階段源節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)，通過(guò)步驟4建立的路由傳輸數(shù)據(jù)到匯聚 節(jié)點(diǎn)。有益效果本發(fā)明方法提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)分服務(wù)的路由選擇協(xié)議，根據(jù)服務(wù) 等級(jí)選擇相應(yīng)的路由，具有以下的有益效果。(1)根據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)要求選取相應(yīng)的路由，均衡網(wǎng)絡(luò)資源。(2)周期性的擴(kuò)散興趣消息，動(dòng)態(tài)的調(diào)整各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸速率，達(dá)到動(dòng)態(tài)更 新路由的效果。(3)動(dòng)態(tài)服務(wù)優(yōu)先級(jí)的設(shè)定，有效保證了所有傳感數(shù)據(jù)可以安全發(fā)送出去，不會(huì)產(chǎn) 生發(fā)送死鎖。


圖1興趣消息結(jié)構(gòu)圖。圖2路由建立結(jié)構(gòu)圖。圖3基于物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)分服務(wù)的路由選擇設(shè)計(jì)流程圖。
具體實(shí)施例方式基于物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)分服務(wù)的MAC協(xié)議具體過(guò)程如下步驟1)定義服務(wù)優(yōu)先級(jí)。a)根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用(音頻，視頻，文本信息等)服務(wù)質(zhì)量的要求，如數(shù)據(jù)延遲，數(shù)據(jù)丟 包率等設(shè)定相應(yīng)的服務(wù)等級(jí)，即服務(wù)優(yōu)先級(jí)。按照物聯(lián)網(wǎng)的一般應(yīng)用，避免音視頻信息的高 延遲，影響接收效果，在這里我們將視頻數(shù)據(jù)定義為最高優(yōu)先級(jí)3，音頻數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)定義 為2，文本信息定義為1。當(dāng)然這些設(shè)定可以根據(jù)不同的應(yīng)用做相應(yīng)的修改。b)設(shè)定服務(wù)優(yōu)先級(jí)映射表，將各等級(jí)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)綁定相應(yīng)的傳輸速率。步驟2)定義興趣消息。
在興趣擴(kuò)散階段，匯聚節(jié)點(diǎn)周期性地向鄰居節(jié)點(diǎn)廣播興趣消息，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì) 一種興趣消息結(jié)構(gòu)，有效記載興趣擴(kuò)散階段所必須的信息。自定義興趣消息結(jié)構(gòu)包含任務(wù) 節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類型，服務(wù)優(yōu)先級(jí)(步驟1)，源節(jié)點(diǎn)號(hào)，發(fā)送時(shí)間。a)任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)采集傳感數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)。b)任務(wù)類型記錄任務(wù)類型，及采集行為，包括采集溫度信息，血氧信息，脈搏信 息，多媒體視頻信息，多媒體音頻信息等。根據(jù)具體的任務(wù)需求制定。c)服務(wù)優(yōu)先級(jí)由步驟1獲得，主要是根據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸速率配置相應(yīng)的 服務(wù)優(yōu)先級(jí)。d)源節(jié)點(diǎn)號(hào)發(fā)送此興趣消息的源節(jié)點(diǎn)號(hào)，即上一跳節(jié)點(diǎn)。e)發(fā)送時(shí)間源節(jié)點(diǎn)發(fā)出此興趣消息的時(shí)間。f)興趣消息容量此興趣消息容量。步驟3)興趣擴(kuò)散階段匯聚節(jié)點(diǎn)周期性采用洪泛方式傳播興趣消息到整個(gè)區(qū)域 或部分區(qū)域內(nèi)的所有傳感器節(jié)點(diǎn)。a)每個(gè)節(jié)點(diǎn)在本地保存一個(gè)興趣列表，用來(lái)記錄該興趣消息的相關(guān)信息，以建立 該節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)傳遞數(shù)據(jù)的梯度關(guān)系。每個(gè)興趣列表包含多個(gè)興趣點(diǎn)，每個(gè)興趣點(diǎn)包含 信息如下(1)任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)(2)任務(wù)類型(3)服務(wù)優(yōu)先級(jí)(4)源節(jié)點(diǎn)號(hào)b)匯聚節(jié)點(diǎn)周期性采用洪范方式傳播興趣消息。接收節(jié)點(diǎn)接收到興趣消息后，將 興趣消息解包，將興趣消息中的相關(guān)信息直接或經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化以后傳入節(jié)點(diǎn)中興趣列表。(1)從興趣消息中提取任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類型，并在節(jié)點(diǎn)的興趣列表中查詢是否有 相同的任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)和任務(wù)類型，如果存在，則在此興趣點(diǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行更新；如果不存在，則 新建一個(gè)興趣點(diǎn)，并將任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)和任務(wù)類型填充。(2)計(jì)算傳輸速率。興趣消息到達(dá)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)時(shí)，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)記錄消息包到達(dá)時(shí)間，并 從興趣消息包中提取發(fā)送時(shí)間和興趣消息容量2個(gè)數(shù)據(jù)字段，利用公式興趣消息容量/(到 達(dá)時(shí)間_發(fā)送時(shí)間)獲取2個(gè)節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸速率。(3)將數(shù)據(jù)傳輸速率轉(zhuǎn)化為服務(wù)優(yōu)先級(jí)。根據(jù)步驟1)設(shè)計(jì)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)映射表， 計(jì)算當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸速率所對(duì)應(yīng)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)，并將其填充到興趣點(diǎn)相應(yīng)位置。(4)更新興趣消息，更新源節(jié)點(diǎn)號(hào)和發(fā)送時(shí)間，源節(jié)點(diǎn)號(hào)即為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)號(hào)，發(fā)送時(shí) 間為此興趣消息發(fā)送時(shí)間。(5)提取興趣消息中任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)與任務(wù)類型，比較當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)與任務(wù)節(jié)點(diǎn) 號(hào)是否相同，如果不相同，則繼續(xù)執(zhí)行步驟b)進(jìn)行興趣消息洪泛；如果相同，說(shuō)明此節(jié)點(diǎn)即 為傳感采集節(jié)點(diǎn)，停止興趣消息擴(kuò)散，轉(zhuǎn)入步驟4)進(jìn)行路由選擇。步驟4)路由選擇階段從源節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)根據(jù)服務(wù)優(yōu)先級(jí)建立合適的路由。a)定義路由建立數(shù)據(jù)包，包括以下數(shù)據(jù)字段(1)下一跳節(jié)點(diǎn)號(hào)
(2)任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)(3)任務(wù)類型(4)服務(wù)優(yōu)先級(jí)此服務(wù)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)要求，在整個(gè)路由建立階段不變。b)源節(jié)點(diǎn)在興趣列表中查詢，獲取此任務(wù)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)，任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類型。c)源節(jié)點(diǎn)根據(jù)任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類型在興趣列表中選定所有符合條件的興趣點(diǎn)， 并比較這些興趣點(diǎn)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)與此任務(wù)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)要求，選擇兩者相同的興趣點(diǎn)，提 取相應(yīng)的下一跳節(jié)點(diǎn)號(hào)，將其與任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類型和服務(wù)優(yōu)先級(jí)填充入路由建立數(shù)據(jù) 包。d)源節(jié)點(diǎn)根據(jù)下一跳節(jié)點(diǎn)號(hào)，發(fā)送路由建立數(shù)據(jù)包到下一跳節(jié)點(diǎn)。e)下一跳節(jié)點(diǎn)根據(jù)步驟4)繼續(xù)選擇目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，循環(huán)反復(fù)，建立從源節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié) 點(diǎn)的路由。步驟5)數(shù)據(jù)傳輸階段源節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)，通過(guò)步驟4建立的路由傳輸數(shù)據(jù)到匯聚 節(jié)點(diǎn)。
權(quán)利要求
一種基于物聯(lián)網(wǎng)區(qū)分服務(wù)的路由選擇方法，其特征在于該方法包括以下步驟步驟1)定義服務(wù)優(yōu)先級(jí)1a).根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用音頻，視頻，文本信息服務(wù)質(zhì)量的要求，如數(shù)據(jù)延遲，數(shù)據(jù)丟包率設(shè)定相應(yīng)的服務(wù)等級(jí)，即服務(wù)優(yōu)先級(jí)；按照物聯(lián)網(wǎng)的一般應(yīng)用，避免音視頻信息的高延遲，影響接收效果；將視頻數(shù)據(jù)定義為最高優(yōu)先級(jí)3，音頻數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)定義為2，文本信息定義為1；1b).設(shè)定服務(wù)優(yōu)先級(jí)映射表，將各等級(jí)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)綁定相應(yīng)的傳輸速率；步驟2)定義興趣消息在興趣擴(kuò)散階段，匯聚節(jié)點(diǎn)周期性地向鄰居節(jié)點(diǎn)廣播興趣消息，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種興趣消息結(jié)構(gòu)，有效記載興趣擴(kuò)散階段所必須的信息，自定義興趣消息結(jié)構(gòu)包含任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)、任務(wù)類型、服務(wù)優(yōu)先級(jí)、源節(jié)點(diǎn)號(hào)、發(fā)送時(shí)間；2a).任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)采集傳感數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)；2b)任務(wù)類型記錄任務(wù)類型，及采集行為，包括采集溫度信息、血氧信息、脈搏信息、多媒體視頻信息、多媒體音頻信息，根據(jù)具體的任務(wù)需求制定；2c).服務(wù)優(yōu)先級(jí)由步驟1獲得服務(wù)優(yōu)先級(jí)，主要是根據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸速率配置相應(yīng)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)；2d.源節(jié)點(diǎn)號(hào)發(fā)送此興趣消息的源節(jié)點(diǎn)號(hào)，即上一跳節(jié)點(diǎn)；2e).發(fā)送時(shí)間源節(jié)點(diǎn)發(fā)出此興趣消息的時(shí)間；2f)興趣消息容量此興趣消息容量；步驟3)興趣擴(kuò)散階段匯聚節(jié)點(diǎn)周期性采用洪泛方式傳播興趣消息到整個(gè)區(qū)域或部分區(qū)域內(nèi)的所有傳感器節(jié)點(diǎn)，3a).每個(gè)節(jié)點(diǎn)在本地保存一個(gè)興趣列表，用來(lái)記錄該興趣消息的相關(guān)信息，以建立該節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)傳遞數(shù)據(jù)的梯度關(guān)系，每個(gè)興趣列表包含多個(gè)興趣點(diǎn)，每個(gè)興趣點(diǎn)包含信息如下1)任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)2)任務(wù)類型3)服務(wù)優(yōu)先級(jí)4)源節(jié)點(diǎn)號(hào)3b).匯聚節(jié)點(diǎn)周期性采用洪范方式傳播興趣消息，接收節(jié)點(diǎn)接收到興趣消息后，將興趣消息解包，將興趣消息中的相關(guān)信息直接或經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化以后傳入節(jié)點(diǎn)中興趣列表；3b1).從興趣消息中提取任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類型，并在節(jié)點(diǎn)的興趣列表中查詢是否有相同的任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)和任務(wù)類型，如果存在，則在此興趣點(diǎn)基礎(chǔ)上進(jìn)行更新；如果不存在，則新建一個(gè)興趣點(diǎn)，并將任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)和任務(wù)類型填充；3b 2)計(jì)算傳輸速率興趣消息到達(dá)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)時(shí)，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)記錄消息包到達(dá)時(shí)間，并從興趣消息包中提取發(fā)送時(shí)間和興趣消息容量2個(gè)數(shù)據(jù)字段，利用公式興趣消息容量/(到達(dá)時(shí)間-發(fā)送時(shí)間)獲取2個(gè)節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸速率；3b 3).將數(shù)據(jù)傳輸速率轉(zhuǎn)化為服務(wù)優(yōu)先級(jí)根據(jù)步驟1)設(shè)計(jì)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)映射表，計(jì)算當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸速率所對(duì)應(yīng)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)，并將其填充到興趣點(diǎn)相應(yīng)位置；3b 4).提取興趣消息中任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)與任務(wù)類型，比較當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)與任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)是否相同，如果不相同，則繼續(xù)執(zhí)行步驟b)進(jìn)行興趣消息洪泛；如果相同，說(shuō)明此節(jié)點(diǎn)即為傳感采集節(jié)點(diǎn)，停止興趣消息擴(kuò)散，轉(zhuǎn)入步驟4)進(jìn)行路由選擇；步驟4).路由選擇階段從源節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)根據(jù)服務(wù)優(yōu)先級(jí)建立合適的路由；4a)定義路由建立數(shù)據(jù)包，包括以下數(shù)據(jù)字段4a1)下一跳節(jié)點(diǎn)號(hào)，4a2)任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，4a3)任務(wù)類型，4a4)服務(wù)優(yōu)先級(jí)此服務(wù)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)要求，在整個(gè)路由建立階段不變，4b)源節(jié)點(diǎn)在興趣列表中查詢，獲取此任務(wù)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)，任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類型；4c)源節(jié)點(diǎn)根據(jù)任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類型在興趣列表中選定所有符合條件的興趣點(diǎn)，并比較這些興趣點(diǎn)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)與此任務(wù)的服務(wù)優(yōu)先級(jí)要求，選擇兩者相同的興趣點(diǎn)，提取相應(yīng)的下一跳節(jié)點(diǎn)號(hào)，將其與任務(wù)節(jié)點(diǎn)號(hào)，任務(wù)類型和服務(wù)優(yōu)先級(jí)填充入路由建立數(shù)據(jù)包；4d)源節(jié)點(diǎn)根據(jù)下一跳節(jié)點(diǎn)號(hào)，發(fā)送路由建立數(shù)據(jù)包到下一跳節(jié)點(diǎn)；4e)下一跳節(jié)點(diǎn)根據(jù)步驟4)繼續(xù)選擇目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，循環(huán)反復(fù)，建立從源節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的路由；步驟5).數(shù)據(jù)傳輸階段源節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)，通過(guò)步驟4建立的路由傳輸數(shù)據(jù)到匯聚節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
基于物聯(lián)網(wǎng)區(qū)分服務(wù)的路由選擇方法涉及物聯(lián)網(wǎng)路由層協(xié)議的設(shè)計(jì)，主要用于針對(duì)不同的業(yè)務(wù)提供區(qū)分服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)存在音頻、視頻信息，同時(shí)有可能存在文本信息時(shí)，不同的應(yīng)用要求不同的QoS，這時(shí)要求設(shè)計(jì)的路由選擇協(xié)議能針對(duì)不同業(yè)務(wù)提供區(qū)分服務(wù)，同時(shí)在全網(wǎng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。本發(fā)明方法提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)分服務(wù)的路由選擇協(xié)議，采用根據(jù)服務(wù)等級(jí)來(lái)設(shè)定動(dòng)態(tài)路由選擇方案，根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用設(shè)定服務(wù)等級(jí)，利用興趣擴(kuò)散和路由建立完成針對(duì)業(yè)務(wù)的路由選擇，從而延長(zhǎng)了物聯(lián)網(wǎng)的壽命并提高了物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)調(diào)性和服務(wù)質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04W84/18GK101827417SQ20101015583
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者凡高娟, 葉寧, 孫力娟, 張皓, 沙超, 王汝傳, 肖甫, 黃小桑, 黃海平 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)