[发明专利]一种基于软件定义的低功耗广域多跳组网方法与系统

权利要求书

1.一种基于软件定义的低功耗广域多跳组网方法与系统，通过拓扑发现与维护、流表生成与下发等环节的设计与实现，完成网络的动态组网和灵活传输，便于网络的管理与控制。同时，通过采用集中控制算法有效的减少了普通传感节点的路由开销，进而提高了路由成功率和网络稳定性。

2.根据权利要求1所述的基于软件定义的低功耗广域多跳组网方法与系统，其特征在于，所述拓扑发现环节，收集网络的拓扑信息，由网络操作系统层负责，使普通节点可以与控制器进行交互。

3.根据权利要求2所述的基于软件定义的低功耗广域多跳组网方法与系统，其特征在于，所述拓扑发现过程，控制节点向整个多跳网络中周期性广播拓扑请求消息。在每一跳拓扑请求消息里包含一些信息，如当前节点到控制节点的跳数、当前节点电量等。

4.根据权利要求2所述的基于软件定义的低功耗广域多跳组网方法与系统，其特征在于，所述拓扑发现过程中终端节点收到拓扑请求消息后，将拓扑请求消息中的跳数信息加1，并将上一跳节点电量改为当前节点电量，再将拓扑请求消息转发。此外，节点在接收到拓扑请求消息后还会测量当前接收信号强度指示(Received Signal Strength Indicator，RSSI)。每一个普通节点都记录一个邻居表，表中记录周围节点及其信号强度值。节点可以根据跳数、电量和信号强度来决定一条可靠的回传路径，并将邻居表以拓扑回复消息的形式通过该路径回传到控制节点。

5.根据权利要求1所述的基于软件定义的低功耗广域多跳组网方法与系统，其特征在于，所述流表生成环节，综合考虑链路质量信息(信号强度、拓扑信息等)、节点信息(节点剩余电量、存储空间等)、业务类型等，制定灵活的流表规则。

6.根据权利要求1所述的基于软件定义的低功耗广域多跳组网方法与系统，其特征在于，所述流表下发环节，采用两种情形的转发方式：一是针对规模小，业务单一，拓扑固定，信道稳定的网络，采取主动转发的策略，即中心控制节点对网络中每个节点都直接下发流表，传感节点只需要按照流表中的规则执行对应的处理；二是针对规模较大，业务多样，拓扑多变，信道不稳定的网络，采取请求转发的策略，即传感节点在转发数据时要向中心控制节点发送请求，在控制节点对当前的网络信息做出判断后，制定出适合该节点的流表来控制其完成数据信息的转发。

7.根据权利要求1所述的基于软件定义的低功耗广域多跳组网方法与系统，其特征在于，所述拓扑维护环节，控制器周期性地检测拓扑变化，包括原有拓扑变化的检测和是否有新节点加入检测，以及对网络中各节点流量的监测、传感节点剩余能量的监测和流表的更新维护等。当监测到网络的状态发生变化时，需要进行拓扑的调整，并重新执行生成流表过程。