[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明涉及信息控制技术领域，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。

背景技术

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 Centric Protocol，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sink。

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技术领域目前急待解决的问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明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，本发明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(1)所示：

B(aggr)＝B(v_k)+B(v₁)×[1-BD(v₁,v_k)]+B(v₂)（1)

×[1-RD(v₂,v_k)]+...+B(v_k-1)×[1-RD(v₁,v_k)]

其中，B(V_i)是源节点V_i产生的数据包大小，BD(V_i，V_j)是节点V_i和V_j间的数据冗余度，V₁，...,V_i，...,V_j，...,V_k∈S，V_k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。