[发明专利]一种物联网区域覆盖控制方法及系统

权利要求书

1.一种物联网区域覆盖控制方法，其特征在于，包括：

获取节点集群中准备发送数据的源节点信息和最终接收所述数据的目标节点信息；所述节点集群为属于频率同属于同一个频段的物联网节点组成的集群；

利用元胞遗传算法建立网络模型，搭建连通性能符合预设条件的数据传输路径，所述数据传输路径为由所述源节点将数据发送到所述目标节点过程中所需经过的物联网节点构成的通信链路；

计算每个所述数据传输路径完成数据传输所需要的能量消耗；

筛选出能量消耗最低的数据传输路径，标记为最低能耗路径；

判断最低能耗路径的能量消耗是否满足第一阈值，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示满足，则控制所述数据沿所述最低能耗路径传输；

若所述第一判断结果表示不满足，则对判断所述数据传输路径中是否存在误包率和时间延迟均满足预设阈值的数据传输路径，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果表示存在一条误包率和时间延迟均满足预设阈值的数据传输路径，则控制所述数据沿误包率和时间延迟均满足预设阈值的数据传输路径传输；

若所述第二判断结果表示存在两条或两条以上误包率和时间延迟均满足预设阈值的数据传输路径，则在误包率和时间延迟均满足预设阈值的数据传输路径中根据权重分配算法选择能量消耗、误包率和时间延迟综合结果最小的数据传输路径作为最优传输路径，控制所述数据沿所述最优传输路径传输；

若所述第二判断结果表示不存在误包率和时间延迟均满足预设阈值的数据传输路径，则在所有所述数据传输路径中根据权重分配算法选择能量消耗、误包率和时间延迟综合结果最小的数据传输路径作为最优传输路径，控制所述数据沿所述最优传输路径传输。

2.根据权利要求1所述的一种物联网区域覆盖控制方法，其特征在于，确定所述节点集群的方法包括：

获取物联网覆盖范围和所述覆盖范围内的物联网节点信息；

利用三角剖分算法将所述物联网覆盖范围进行区域划分，得到多个三角子区域；

在每个所述三角子区域内，利用扫频的方式将属于同一频段的物联网节点确定为一个节点集群。

3.根据权利要求2所述的一种物联网区域覆盖控制方法，其特征在于，所述利用三角剖分算法将所述物联网覆盖范围进行区域划分，得到多个三角子区域，具体包括：

将所述物联网覆盖范围连接成多边形；

对所述多边形进行单调划分，使所述多边形划分成多个单调多边形；所述单调多边形为每个内角均小于180度的多边形；

利用三角剖分算法对每个所述单调多边形进行三角剖分，得到多个三角子区域。

4.根据权利要求2所述的一种物联网区域覆盖控制方法，其特征在于，所述在每个所述三角子区域内，利用扫频的方式将属于同一频段的物联网节点确定为一个节点集群，具体包括：

逐个对各个三角子区域顶点进行频段标记，使同属于一条边的两个顶点所对应的频段为不同的频段；

将频段与所述三角子区域所对应的频段相同的物联网节点中与所述三角子区域顶点距离最近的物联网节点标记为扫频节点；所述扫频节点用于向周围发送扫频信号；

控制每个所述扫频节点向周围发送扫频信号，从而确定信号频率在所述扫频节点的频段范围内的物联网节点，得到节点集群；所述节点集群包括所述扫频节点和信号频率在所述扫频节点的频段范围内的物联网节点。

5.根据权利要求4所述的一种物联网区域覆盖控制方法，其特征在于，所述控制每个所述扫频节点向周围发送扫频信号，从而确定信号频率在所述扫频节点的频段范围内的物联网节点，得到节点集群，具体包括：

获取所述扫频节点接收到的反馈信号；

将所述扫频节点与发送所述反馈信号的物联网节点标记为同一个节点集群；

筛选出所述三角子区域内的独立物联网节点；所述独立物联网节点为所述三角子区域内除所述节点集群内的物联网节点以外的物联网节点；

控制所述独立物联网节点向周围发送广播信号，当所述广播信号被节点集中的任意一个物联网节点接收时，将所述独立物联网节点划分到所述节点集群；当所述广播信号无法被节点集群中的物联网节点接收时，将所述独立物联网节点标记为扫频节点。