數組的所有元素都為O ;和aMsr設置為O;其中所述L為預設值； 所述步驟2的具體實現包括:當所述數據包傳輸至任意一個中繼節(jié)點，則所述任意一個中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件的PLen采用如下第一公式計算，bFlt采用如下第二公式計算，aMsr采用如下第三公式計算，SEQ和sArr保持不變； 所述第一公式如下:PLeni=PLeni !+I所述第二公式如下:bFltfF (bFlt； !, pLen；, j) 所述第三公式如下: aMsr^aMsr； !+PLeni^Dj [SEQk] 其中，所述j為所述任意一個中繼節(jié)點的ID,所述PLeni為所述任意一個中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件的pLen，所述PLeni 所述任意一個中繼節(jié)點的前一傳輸節(jié)點處所述數據包的包頭文件的pLen，所述bFlt為所述任意一個中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件的bFlt，所述bFlt;:為所述任意一個中繼節(jié)點的前一傳輸節(jié)點處所述數據包的包頭文件的bFlt，所述F(bFlti !, pLen；, j)為所述解函數，所述aMsr ;為所述任意一個中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件的aMsr，所述aMsr; i為所述任意一個中繼節(jié)點的前一傳輸節(jié)點處所述數據包的包頭文件的aMsr，所述SEQk為所述數據包的包頭文件的SEQ，所述Dj [SEQk]為所述任意一個中繼節(jié)點的高斯分布數組中的第SEQk個數值； 所述F (bFlt； !, pLen；, j)為所述bFlt;求解函數，其求解關系為: 所述任意一個中繼節(jié)點處都具有預先設置的H個哈希函數Vn=fn(PLeni, j), n=l, 2......H，且Vn e {O，I, 2……L-1};根據Vn的取值，將bFlt,激組中的Vn位設置為I，其它位保持不變。4.根據權利要求2所述一種物聯(lián)網數據傳輸路徑恢復方法，其特征在于，所述步驟3的具體實現包括: 步驟31，根據信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件的sArr搜索所述數據庫；如果獲得具有與所述sArr相同sArr的同sArr的包頭文件，則執(zhí)行步驟32 ;反之，執(zhí)行步驟4 ； 步驟32，判斷信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件的pLen與所述同sArr的包頭文件的pLen是否相同；如果相同，則執(zhí)行步驟33 ;反之，執(zhí)行步驟4 ； 步驟33，判斷信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件的bFlt與所述同sArr的包頭文件的bFlt是否相同；如果相同，則所述同sArr的包頭文件為所述相匹配的包頭文件，并執(zhí)行步驟34;反之，執(zhí)行步驟4; 步驟34，根據所述相匹配的包頭文件搜索所述數據庫；如果所述相匹配的包頭文件的對應數據包的傳輸路徑已恢復，則將所述對應數據包的傳輸路徑作為所述數據包的傳輸路徑，結束操作；反之，執(zhí)行步驟4。5.根據權利要求2所述一種物聯(lián)網數據傳輸路徑恢復方法，其特征在于，所述步驟4的具體實現包括: 步驟41，利用稀疏重現法分別根據預設值個所述相匹配的包頭文件的SEQ和信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件的SEQ提取物聯(lián)網各節(jié)點的高斯分布數組中的第SEQ個數值組成第一矩陣； 步驟42，將預設值個所述相匹配的包頭文件的aMsr和信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件的aMsr組成與所述第一矩陣中各包頭文件的SEQ排列對應的列矩陣形式的第二矩陣； 步驟43，利用壓縮傳感法，通過如下第四公式求解所述數據包的傳輸路徑信息向量列矩陣，從而獲知所述數據包的傳輸路徑； 其中，所述第四公式如下: Y=XXS 其中，X為所述第一矩陣，Y為所述第二矩陣，S為所述數據包的傳輸路徑信息向量列矩陣。6.一種物聯(lián)網數據傳輸路徑恢復系統(tǒng)，其特征在于，包括初始化模塊、包頭文件更新模塊、傳輸路徑查詢模塊和傳輸路徑求解模塊； 所述初始化模塊，其用于數據包在源節(jié)點時，初始化源節(jié)點處所述數據包的包頭文件； 所述包頭文件更新模塊，其用于所述數據包傳輸過程中，根據所述數據包到達的中繼節(jié)點，實時修改所述中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件； 所述傳輸路徑查詢模塊，其用于所述數據包到達信宿節(jié)點時，根據信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件搜索數據庫；如果，獲得與信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件相匹配的包頭文件，且所述相匹配的包頭文件的對應數據包的傳輸路徑已恢復，則將所述對應數據包的傳輸路徑作為所述數據包的傳輸路徑，結束操作；否則，驅動所述傳輸路徑求解模塊工作； 所述傳輸路徑求解模塊，其用于當數據庫中所述相匹配的包頭文件的個數累積到預設值后，將稀疏重現法和壓縮傳感法相結合求解所述數據包的傳輸路徑，并將所述數據包的傳輸路徑和信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件相對應存儲于所述數據庫。7.根據權利要求6所述一種物聯(lián)網數據傳輸路徑恢復系統(tǒng)，其特征在于，所述包頭文件包括數據包序列號SEQ、數據包源節(jié)點地址sArr、數據包傳輸路徑長度pLen、數據包傳輸過程中傳輸路徑信息數組bFlt和數據包傳輸過程中傳輸路徑信息編碼方式aMsr。8.根據權利要求7所述一種物聯(lián)網數據傳輸路徑恢復系統(tǒng)，其特征在于， 所述初始化模塊，其具體用于將源節(jié)點處所述數據包的包頭文件的PLen設置為O ;bFlt設置為長度L的數組，所述數組的所有元素都為O ;和aMsr設置為O;其中所述L為預設值； 所述包頭文件更新模塊包括pLen更新單元、bFlt更新單元、aMsr更新單元、SEQ保持單元和sArr保持單元； 所述pLen更新單元，其用于采用如下第一公式計算所述任意一個中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件的PLen ; 所述bFlt更新單元，其用于采用如下第二公式計算所述任意一個中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件的bFlt ; 所述aMsr更新單元，其用于采用如下第三公式計算所述任意一個中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件的aMsr ； 所述SEQ保持單元，其用于保持所述任意一個中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件的SEQ不變； 所述sArr保持單元，其用于保持所述任意一個中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件的s Arr不變； 所述第一公式如下:PLeni=PLeni !+I所述第二公式如下:bFltfF (bFlt； !, pLen；, j) 所述第三公式如下: aMsr^aMsr； !+PLeni^Dj [SEQk] 其中，所述j為所述任意一個中繼節(jié)點的ID,所述PLeni為所述任意一個中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件的pLen，所述PLeni 所述任意一個中繼節(jié)點的前一傳輸節(jié)點處所述數據包的包頭文件的pLen，所述bFlt為所述任意一個中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件的bFlt，所述bFlt;:為所述任意一個中繼節(jié)點的前一傳輸節(jié)點處所述數據包的包頭文件的bFlt，所述F(bFlti !, pLen；, j)為所述解函數，所述aMsr ;為所述任意一個中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件的aMsr，所述aMsr; i為所述任意一個中繼節(jié)點的前一傳輸節(jié)點處所述數據包的包頭文件的aMsr，所述SEQk為所述數據包的包頭文件的SEQ，所述Dj [SEQk]為所述任意一個中繼節(jié)點的高斯分布數組中的第SEQk個數值； 所述F (bFlt； !, pLen；, j)為所述bFlt;求解函數，其求解關系為: 所述任意一個中繼節(jié)點處都具有預先設置的H個哈希函數Vn=fn(PLeni, j), n=l, 2......H，且Vn e {O，I, 2……L-1};根據Vn的取值，將bFlt,激組中的Vn位設置為I，其它位保持不變。9.根據權利要求7所述一種物聯(lián)網數據傳輸路徑恢復系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸路徑查詢模塊包括sArr匹配單元、pLen判斷單元、bFlt判斷單元和傳輸路徑賦值單元； 所述sArr匹配單元，其用于根據信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件的sArr搜索所述數據庫；如果獲得具有與所述sArr相同sArr的同sArr的包頭文件，則驅動所述pLen判斷單元工作；反之，驅動所述傳輸路徑求解模塊工作； 所述pLen判斷單元，其用于判斷信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件的pLen與所述同sArr的包頭文件的pLen是否相同；如果相同，則驅動所述bFlt判斷單元工作；反之，驅動所述傳輸路徑求解模塊工作； 所述bFlt判斷單元，其用于判斷信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件的bFlt與所述同sArr的包頭文件的bFlt是否相同；如果相同，則所述同sArr的包頭文件為所述相匹配的包頭文件，并驅動所述傳輸路徑賦值單元工作；反之，驅動所述傳輸路徑求解模塊工作；所述傳輸路徑賦值單元，其用于根據所述相匹配的包頭文件搜索所述數據庫；如果所述相匹配的包頭文件的對應數據包的傳輸路徑已恢復，則將所述對應數據包的傳輸路徑作為所述數據包的傳輸路徑，結束操作；反之，驅動所述傳輸路徑求解模塊工作。10.根據權利要求7所述一種物聯(lián)網數據傳輸路徑恢復系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸路徑求解模塊包括第一矩陣生成單元、第二矩陣生成單元和傳輸路徑信息向量列矩陣求解單元; 所述第一矩陣生成單元，其用于利用稀疏重現法分別根據預設值個所述相匹配的包頭文件的SEQ和信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件的SEQ提取物聯(lián)網各節(jié)點的高斯分布數組中的第SEQ個數值組成第一矩陣； 所述第二矩陣生成單元，其用于將預設值個所述相匹配的包頭文件的aMsr和信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件的aMsr組成與所述第一矩陣中各包頭文件的SEQ排列對應的列矩陣形式的第二矩陣； 所述傳輸路徑信息向量列矩陣求解單元，其用于利用壓縮傳感法，通過如下第四公式求解所述數據包的傳輸路徑信息向量列矩陣，從而獲知所述數據包的傳輸路徑； 其中，所述第四公式如下: Y=XXS 其中，X為所述第一矩陣，Y為所述第二矩陣，S為所述數據包的傳輸路徑信息向量列矩陣。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種物聯(lián)網數據傳輸路徑恢復方法及系統(tǒng)，初始化源節(jié)點處所述數據包的包頭文件；根據所述數據包到達的中繼節(jié)點，實時修改所述中繼節(jié)點處所述數據包的包頭文件；根據信宿節(jié)點處所述數據包的包頭文件搜索數據庫，如果，獲得相匹配的包頭文件，且相匹配的包頭文件的對應數據包的傳輸路徑已恢復，則將對應數據包的傳輸路徑作為所述數據包的傳輸路徑；否則，將稀疏重現法和壓縮傳感法相結合求解所述數據包的傳輸路徑。本發(fā)明實現了，查詢和求解兩種途徑相結合，有效提高數據傳輸路徑恢復效率；實現不需獲取無線傳感器網絡中內部數據包相關性，簡單方便，資源消耗低；且在拓撲發(fā)生變化和數據包丟失率較高的情況下，能高效恢復數據傳輸路徑。
【IPC分類】H04W84/18, H04L12/703
【公開號】CN105119819
【申請?zhí)枴緾N201510433676
【發(fā)明人】彭凱, 陳凱, 桂賓, 李俊峰, 胡國亮, 王棟云, 馬威
【申請人】武漢烽火凱卓科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月22日