[发明专利]一种无线传感器网络传输方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络传输方法，其特征在于，该传输方法具体步骤如下：

(1)网络部署：将若干个传感器节点部署于目标监测区域，同时设置汇聚节点和PC端，实现无线传感器网络的整体部署；

(2)传感监测：利用步骤(1)中的若干个传感器节点对目标监测区域进行实时监测，获取若干个监测数据；

(3)拥塞检测：根据信道传输能力设置传输速率标准，并根据传感器节点的发送速率或汇聚节点接收数据的速率对无线传感器网络数据传输速率进行实时检测，判断信道拥塞状况；

(4)拥塞控制：当检测到的无线传感器网络数据传输速率大于传输速率标准时，利用PCCP协议进行无线传感器网络拥塞控制；

(5)数据压缩处理：利用数据压缩算法对经过拥塞控制后的数据进行无损数据压缩处理；

(6)数据传输：将经过压缩处理后的数据发送至PC端，实现无线传感器网络数据的高效率传输；

其中，所述数据压缩处理过程具体如下：

SSS1：对收集传感器节点采集到的监测数据；

SSS2：对监测数据进行预处理，得到高频数据和低频数据；

SSS3：对于高频数据利用Harr小波进行数据压缩；对于低频数据利用哈夫曼编码进行数据压缩。

2.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络传输方法，其特征在于，步骤(1)所述传感器节点主要包括数据采集单元、数据分析处理单元、无线通信单元、存储单元、定位单元和电源；所述汇聚节点具体为网络协调器，主要包括微处理器系统、射频模块、通信接口和电源；所述射频模块用于收发传感器节点检测到的监测数据；所述通信接口用于与PC端进行通信；所述微处理器系统用于控制整个无线传感器网络。

3.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络传输方法，其特征在于，步骤(3)所述传输速率标准通过香农公式计算得到，其具体计算公式如下：

C＝Blog₂(1+S/N) (1)

式中：C为信道最大传输速率；B为带宽；S/N为信噪比。

4.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络传输方法，其特征在于，所述拥塞检测过程具体如下：

S1：利用香农公式计算所部署的无线传感器网络的信道最大传输速率；并依此作为传输速率标准；

S2：计算传感器节点的发送速率或汇聚节点接收数据的速率；

S3：将传感器节点的发送速率或汇聚节点接收数据的速率与传输速率标准作比较；若传感器节点的发送速率或汇聚节点接收数据的速率大于传输速率标准，则判断信道拥堵。

5.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络传输方法，其特征在于，所述PCCP协议用于赋予每个传感器节点不同的优先权，以此来反映节点的重要性,并基于优先权调整传感器节点的速率和流量进行拥塞控制；所述拥塞控制过程具体如下：

SS1：当检测到信道拥堵时，传感器节点会计算汇聚节点的拥塞度,然后结合自己的优先权、总流量优先权和子节点数,计算和调节自身的发送速率；

SS2：当汇聚节点拥塞度较小时，传感器节点会增大自己的发送速率,当拥塞度较大时，传感器节点会降低发送速率；并在调节发送速率后,根据自己的总流量优先权和自身的优先权,调节自身的数据产生速率。

6.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络传输方法，其特征在于，步骤SSS2所述预处理具体过程如下：

SSSS1：利用差放大器对监测数据进行放大处理；

SSSS2：采用高通滤波器和低通滤波器对经过SSSS1放大处理后监测数据进行去噪处理，同时区分出高频数据和低频数据部分。