本發(fā)明涉及通訊領域，特別涉及一種無線傳感器網絡路由協(xié)議推薦系統(tǒng)。

背景技術：

無線傳感器網絡可以通過傳感器感知外部世界的信息并進行轉發(fā)。無線傳感器網絡節(jié)點之間通過無線方式進行信息傳遞。無線傳感器網絡中的匯聚節(jié)點可以與互聯(lián)網進行連接，從而將數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網傳遞給用戶。無線傳感器網絡已經廣泛應用于軍事、智能交通、環(huán)境監(jiān)控、醫(yī)療、衛(wèi)生等多個領域。

無線傳感器路由協(xié)議的目的是將數(shù)據(jù)分組從源節(jié)點(通常為傳感節(jié)點)發(fā)送到目的節(jié)點(通常為匯聚節(jié)點)，其設計目的主要完成兩大功能：一是選擇適合的優(yōu)化路徑，二是沿著選定的路徑正確轉發(fā)數(shù)據(jù)。

根據(jù)無線傳感器的網絡結構可以將路由協(xié)議分為平面路由協(xié)議、分層路由協(xié)議和基于位置的路由協(xié)議。

在平面路由協(xié)議中，網絡節(jié)點都是平等的。平面路由協(xié)議的優(yōu)點是結構簡單、易擴展，具有較好的健壯性。主要的平面路由協(xié)議包括single-hop、flooding和gossiping協(xié)議。

分層路由協(xié)議較平面路由協(xié)議在降低能量消耗和延長網絡生存周期上有顯著提高。最具代表性的分層路由協(xié)議是leach路由協(xié)議。在leach路由協(xié)議的基礎之上，研究者提出了teen、quadrature-leach和flcrp等分層路由協(xié)議。

基于位置的路由協(xié)議中的節(jié)點對于網絡中其他節(jié)點的位置都是預知的。在此前提下，這些節(jié)點可以進行相關選路。主要的基于位置的路由協(xié)議包括nc、nfp和gpsr協(xié)議。

用戶在布置無線傳感器網絡節(jié)點時，一般需要根據(jù)實地情況、傳感器本身的儲電量、傳感器成本、資金預算等諸多因素確定布置節(jié)點的數(shù)量和位置，并為之選取最為合適的路由協(xié)議。

如何為用戶推薦最為合適的路由協(xié)議，是目前亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提出了一種無線傳感器網絡路由協(xié)議推薦系統(tǒng)，為用戶推薦最為合適的路由協(xié)議。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種無線傳感器網絡路由協(xié)議推薦系統(tǒng)，包括仿真系統(tǒng)、評估模型和智能推薦終端；

智能推薦終端設計流程包括：

步驟(11)，選取智能推薦終端的核心參數(shù)；

步驟(12)，根據(jù)用戶選擇的核心參數(shù)，利用仿真系統(tǒng)和評估模型，計算最優(yōu)路由協(xié)議供用戶選擇；

步驟(13)，用戶對推薦的路由協(xié)議進行反饋評價，對于不滿足需求的路由協(xié)議，該智能推薦終端將反饋信息入庫并分析，重復調整仿真系統(tǒng)和評估模型，直至為用戶推薦其滿意的路由協(xié)議；

所述仿真系統(tǒng)，具體為：在固定的仿真區(qū)域中，隨機布置一定數(shù)量的傳感器，匯聚節(jié)點位于該仿真區(qū)域的中心；信號源每秒固定發(fā)出足夠傳播到仿真區(qū)域中任意位置的信號；傳感器根據(jù)路由協(xié)議進行選路，最終使得數(shù)據(jù)被傳輸?shù)絽R聚節(jié)點或者中途丟失或者進行數(shù)據(jù)融合；在這一過程當中，通過單因子變量方式調節(jié)評估參數(shù)來觀測網絡生存周期和可靠性的變化，進而分析出評估參數(shù)對于網絡生存周期和可靠性的影響；在分析之后進行數(shù)學建模，得出評估模型；

所述建立評估模型的過程，具體包括以下步驟：

步驟(21)選取評估參數(shù)作為測量參數(shù)，根據(jù)實驗需求和路由協(xié)議本身特點對選取的評估參數(shù)加以定義；

步驟(22)選取路由協(xié)議；

步驟(23)選取仿真工具，并在其中進行仿真實驗，得到仿真結果；

步驟(24)通過采集數(shù)據(jù)進行綜合分析，建立評估模型；

步驟(25)判斷評估模型是否存在偏差，若存在偏差轉步驟(26)，否則轉步驟(27)；

步驟(26)判斷評估參數(shù)是否存在問題，若存在問題轉步驟(21)，否則轉步驟(23)；

步驟(27)將該模型與同類型已經實現(xiàn)的路由協(xié)議評估模型進行對比，若好于已有模型，則該評估模型完成，否則，若差于已有模型轉步驟(26)。

可選地，所述評估參數(shù)包括：網絡生存周期、節(jié)點能耗、網絡延遲、準確率、網絡覆蓋率、傳輸半徑、網絡吞吐量、節(jié)點密度。

可選地，所述仿真工具包括j-sim、ns2、omnet++中的任意一種。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)為用戶推薦最為合適的路由協(xié)議，可以避免大量的重復仿真工作；

(2)有效縮短無線傳感器網絡的設計時間并降低金錢成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的智能推薦終端設計流程圖；

圖2為建立評估模型的流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明的無線傳感器網絡路由協(xié)議推薦系統(tǒng)包括仿真系統(tǒng)、評估模型和智能推薦終端。

如圖1所示，智能推薦終端設計流程包括：

步驟(11)，選取傳輸半徑、可靠性系數(shù)和生存周期等參數(shù)作為智能推薦終端的核心參數(shù)；

步驟(12)，根據(jù)用戶選擇的傳輸半徑、可靠性系數(shù)和生存周期等參數(shù)，利用仿真系統(tǒng)和評估模型，計算最優(yōu)路由協(xié)議供用戶選擇；

步驟(13)，用戶對推薦的路由協(xié)議進行反饋評價，對于不滿足需求的路由協(xié)議，該智能推薦終端將反饋信息入庫并分析，重復調整仿真技術和評估模型，直至為用戶推薦其滿意的路由協(xié)議。

上述仿真系統(tǒng)，具體為：在固定的仿真區(qū)域中，隨機布置一定數(shù)量的傳感器，匯聚節(jié)點位于該仿真區(qū)域的中心；信號源每秒固定發(fā)出足夠傳播到仿真區(qū)域中任意位置的信號；傳感器根據(jù)路由協(xié)議進行選路，最終使得數(shù)據(jù)被傳輸?shù)絽R聚節(jié)點或者中途丟失或者進行了數(shù)據(jù)融合；在這一過程當中，通過單因子變量方式調節(jié)總節(jié)點數(shù)量或者傳感器傳輸半徑或者其他參數(shù)的方式來觀測網絡生存周期和可靠性的變化，進而分析出節(jié)點數(shù)量或者傳感器傳輸半徑或者其他參數(shù)對于網絡生存周期和可靠性的影響；在分析之后進行相對應的數(shù)學建模，得出相應的評估模型。

上述建立評估模型的過程，如圖2所示，具體包括以下步驟：

步驟(21)選取評估參數(shù)(如：網絡生存周期、節(jié)點能耗、網絡延遲、準確率、網絡覆蓋率、傳輸半徑、網絡吞吐量、節(jié)點密度等)作為測量參數(shù)，根據(jù)實驗需求和路由協(xié)議本身特點對選取的參數(shù)加以定義；

步驟(22)選取具有代表性的路由協(xié)議3-4個；

步驟(23)選取仿真工具(如j-sim、ns2、omnet++等)，并在其中進行仿真實驗，得到仿真結果；

步驟(24)通過采集數(shù)據(jù)進行綜合分析，建立評估模型；

步驟(25)判斷通過協(xié)議本身特點和數(shù)學工具得出的評估模型是否存在偏差，若存在偏差轉步驟(26)，否則轉步驟(27)；

步驟(26)判斷評估參數(shù)是否存在問題，若存在問題轉步驟(21)，否則轉步驟(23)；

步驟(27)將該模型與同類型已經實現(xiàn)的路由協(xié)議評估模型進行對比，若好于已有模型，則該評估模型完成，否則，若差于已有模型轉步驟(26)。

本發(fā)明研究典型的平面路由協(xié)議single-hop、分層路由協(xié)議leach和基于位置的路由協(xié)議nearestcloser以外的無線傳感網絡路由協(xié)議并建立相應的路由協(xié)議評估模型，在此基礎之上，將新得到的評估模型與已有的同類型評估模型進行對比分析，從而為用戶推薦最為合適的路由協(xié)議，可以避免大量的重復仿真工作，進而有效縮短無線傳感器網絡的設計時間并降低金錢成本。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。