[发明专利]一种基于缓存机制的水下传感网数据监测系统实现方法

权利要求书

1.一种基于缓存机制的水下传感网数据监测系统实现方法，其特征在于，所述系统由感知节点和监测节点构成，所述水下传感网为三维空间，感知节点均匀分布在水下传感网的三维空间中，用于收集数据，监测节点位于水面，用于获取并监测感知节点采集的数据；

监测节点能够移动，感知节点为固定节点；

每个感知节点或者监测节点由三维坐标唯一标识，三维坐标包含横坐标、纵坐标和水深，三维坐标简称为坐标；监测节点的水深为0；

每个感知节点能够产生一种以上类型的数据；

每个感知节点保存一个以上的数据表，每个数据表的表名为坐标，一个数据表项包含数据和生命周期，每个感知节点保存一个点击参数，该点击参数的初始值为0；

感知节点产生数据后，判断是否存在一个数据表，该数据表的表名等于自己的坐标，如果不存在，则创建一个数据表，该表的表名等于自己的坐标，否则，选择表名等于自己坐标的数据表，清空该数据表，针对产生的每一种数据，该感知节点在该数据表中创建一个数据表项，该数据表项的数据等于最新产生的数据，将生命周期设置为最大值；

系统中每个消息由消息ID唯一标识；

每个感知节点或者监测节点保存一个节点表，一个节点表项包含坐标、能量值和生命周期；

系统中传送的节点消息包含消息ID、坐标和能量值；

系统中的一感知节点ND1定期执行下述操作：

步骤101：开始；

步骤102：感知节点ND1发送一个节点消息，该节点消息的消息ID为1，坐标等于自己的坐标，能量为当前剩余的能量；

步骤103：接收到节点消息的感知节点判断是否存在一个节点表项，该表项的坐标等于该节点消息中的坐标，如果存在，则将该节点表项的能量值设置为该节点消息中的能量值，将生命周期设置为最大值，否则，创建一个节点表项，该表项的坐标等于该节点消息中的坐标，将该节点表项的能量值设置为该节点消息中的能量值，将生命周期设置为最大值；

步骤104：结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于缓存机制的水下传感网数据监测系统实现方法，其特征在于，

系统中的发布消息包含消息ID、数据坐标、目的坐标、点击参数和数据表；

感知节点ND1定期执行下述操作：

步骤201：开始；

步骤202：感知节点ND1选择所有能量值大于阈值ET0的节点表项，阈值ET0的取值范围为感知节点最大能量值的60％-70％，从所述节点表项中选择一个坐标水深值最小的节点表项，感知节点ND1发送一个发布消息，该发布消息的消息ID为2，数据坐标为自己的坐标，目的坐标为该节点表项中的坐标，点击参数值等于自己的点击参数值，数据表等于自己的数据表；

步骤203：接收到该发布消息的感知节点判断自己的能量值是否大于阈值ET0，如果大于，则执行步骤204，否则执行步骤207；

步骤204：接收到该发布消息的感知节点判断是否存在一个数据表，该数据表的表名等于该发布消息中的数据坐标，如果存在，则执行步骤206，否则执行步骤205；

步骤205：接收到该发布消息的感知节点创建一个数据表，该数据表的表名等于该发布消息中的数据坐标；

步骤206：接收到该发布消息的感知节点选择一个数据表DT1，该数据表DT1的表名等于该发布消息中的数据坐标，清空该数据表DT1，将该发布消息中每个数据表项加入到数据表DT1中；

步骤207：接收到该发布消息的感知节点判断自己的坐标是否等于该发布消息中的目的坐标，如果等于，则执行步骤208，否则执行步骤212；

步骤208：接收到该发布消息的感知节点根据公式(1)和公式(2)计算自己的权值NW1，公式(1)和公式(2)中，w1，w2和w2分别为能量系数、点击系数和水深系数，w1，w2和w2之和等于1，如公式(2)所示，NE1为该感知节点当前的能量，TE1为最大能量值，即每个感知节点的初始能量值，p1等于该发布消息中的点击参数值，TP1为最大点击参数值，DT1为该感知节点坐标的水深值，DP1为该水下传感网的最大水深值，如果权值NW1大于阈值TH0，则执行步骤209，否则执行步骤212；

NW1＝w1·NE1/TE1+w2·p1/TP1+w3·DT1/DP1 (1)

w1+w2+w3＝1 (2)

步骤209：接收到该发布消息的感知节点选择所有能量值大于阈值ET0的节点表项，判断选中的节点表项数量是否大于0，如果是，则执行步骤210，否则执行步骤212；

步骤210：接收到该发布消息的感知节点选择所有能量值大于阈值ET0的节点表项，从这些节点表项中选择一个坐标水深值最小的节点表项NE1，判断该节点表项坐标的水深值是否小于自己坐标的水深值，如果是，则执行步骤211，否则执行步骤212；

步骤211：接收到该发布消息的感知节点将该发布消息中的目的坐标设置为节点表项NE1的坐标，发送该发布消息，执行步骤203；

步骤212：结束。