[发明专利]基于RPL的无线传感器网络的层数型路由建立方法

权利要求书

1.一种基于RPL的无线传感器网络的层数型路由建立方法，其特征在于，包括：

在无线传感器网络初始化完成后，所述无线传感器网络中的每个节点向外广播簇首竞争消息，该簇首竞争消息中携带节点所在的层数和节点的Rank值；

根据所述无线传感器网络的每一层中的各个节点接收到的簇首竞争消息，利用预定的簇首竞争机制确定每一层中的簇首节点；

同一层中包括簇首节点在内的各个节点聚集在同一簇，节点将自身采集的信息发送给节点所在簇中的簇首节点，所述簇首节点将自身所在簇中的各个节点采集的信息进行信息融合处理后，发送给所述簇首节点的父节点；所述的在无线传感器网络初始化完成后，所述无线传感器网络中的每个节点向外广播簇首竞争消息，该簇首竞争消息中携带节点所在的层数和节点的Rank值，包括：

在无线传感器网络初始化完成后，所述无线传感器网络中的节点根据自身的Rank值计算自身所在层数，并判断层数是否大于2，所述Rank值根据节点在所述无线传感器网络拓扑中到根节点的相对位置，由节点剩余能量和期望重传次数决定；

当所述层数大于等于2，则所述节点向外广播簇首竞争消息，该簇首竞争消息中携带节点所在的层数和节点的Rank值；所述的根据所述无线传感器网络的每一层中的各个节点接收到的簇首竞争消息，根据预定的簇首竞争机制确定每一层中的簇首节点，包括：

节点收到来自其他节点的簇首竞争消息后，所述节点启动定时器，提取所述簇首竞争消息中的层数和Rank值信息，判断所述簇首竞争消息中的层数是否与自己所在的层数相同，若不相同，则忽略；若相同，则所述节点将所述簇首竞争消息中携带的Rank值与节点自身的Rank值进行比较；

当所述簇首竞争消息中携带的Rank值比节点自身的Rank值大，则所述节点继续等待接收其它节点发送的簇首竞争消息，当所述簇首竞争消息中携带的Rank值比节点自身的Rank值小或者相等，则所述节点退出簇首节点竞争，不再接收其它节点发送的簇首竞争消息；

当所述定时器的定时时长结束后，所述节点接收到的簇首竞争消息中携带的Rank值都比节点自身的Rank值大，则所述节点成为其所在层的簇首节点。

2.根据权利要求1所述的基于RPL的无线传感器网络的层数型路由建立方法，其特征在于，所述的同一层中包括簇首节点在内的各个节点聚集在同一簇，包括：

所述节点成为其所在层的簇首节点后，向外广播簇首就任消息，该簇首就任消息中携带簇首节点的层数和源地址；

其它节点接收到所述簇首就任消息后，当所述簇首就任消息中携带的层数与其它节点的层数相同，所述簇首就任消息中携带的源地址与所述其它节点的最优父节点的源地址不一致，并且所述其它节点还没有加入所述簇首节点所在的簇，则所述其它节点向簇首节点发送入簇请求信息，该入簇请求信息中携带所述其它节点的层数和源地址；

所述簇首节点接收到所述入簇请求信息后，当判断所述入簇请求信息中携带的层数与所述簇首节点处于同一层，所述入簇请求信息中携带的源地址与所述簇首节点的最优父节点的源地址不一致，则向所述其它节点发送同意所述其它节点入簇的回复消息；

所述其它节点收到来自所述簇首节点的回复消息后，则更新自身状态信息，将所述簇首节点加入父节点列表，作为次优父节点。

3.根据权利要求1所述的基于RPL的无线传感器网络的层数型路由建立方法，其特征在于，所述的方法还包括：

当所述无线传感器网络中的层数型路由建立完成后，节点收到下层节点上传的数据后，判断所述数据是否已经融合过，若已经融合过，则将所述数据发送到所述节点的最优父节点；若所述数据未经融合处理，则将所述数据发送到所述节点的次优父节点进行融合处理。

4.根据权利要求1所述的基于RPL的无线传感器网络的层数型路由建立方法，其特征在于，所述的方法还包括：

当所述簇首节点的父节点发生变化时，所述簇首节点向外广播簇首节点卸任消息，该簇首节点卸任消息中携带所述簇首节点的层数和源地址；

和所述簇首节点同簇的其它节点接收到所述簇首节点卸任消息后，检查所述簇首节点卸任消息中携带的层数和自身节点所在的层数相同，所述簇首节点卸任消息中携带的源地址和自身节点的次优父节点的源地址相同，则将所述簇首节点从自己节点的路由信息中删掉；

所述簇首节点所在的簇中的各个节点重新开启发现簇首竞争过程，所述簇首节点不参加下一轮的簇首竞争。