一種優(yōu)化的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式協(xié)作路由方法
【專利摘要】一種優(yōu)化的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式協(xié)作路由方法，它涉及物聯(lián)網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，源節(jié)點發(fā)送廣播消息，相鄰節(jié)點或接收點可捕獲來自源節(jié)點的信號；源節(jié)點根據(jù)收到的反饋信息得到當(dāng)前無線鏈路間信噪比，并用遺傳算法預(yù)測各無線鏈路未來信噪比，從中選出最大者作為中繼點；建立協(xié)作路由，如果出錯則由中繼節(jié)點重發(fā)該數(shù)據(jù)，這樣可以有效減少數(shù)據(jù)包重傳次數(shù)和往返時延，研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式協(xié)作優(yōu)化問題，針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)資源利用率和傳輸效率低下等問題，該協(xié)作路由技術(shù)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有更好的適應(yīng)性，并有效延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期。
【專利說明】—種優(yōu)化的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式協(xié)作路由方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種優(yōu)化的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式協(xié)作路由方法。

【背景技術(shù)】
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[0002]物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其英文名稱是:“The Internet ofthings”。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思:其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；其二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算、廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。因此，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心。
[0003]活點定義:利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起，形成人與物、物與物相聯(lián)，實現(xiàn)信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它包括互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)上所有的資源，兼容互聯(lián)網(wǎng)所有的應(yīng)用，但物聯(lián)網(wǎng)中所有的元素(所有的設(shè)備、資源及通信等)都是個性化和私有化的。
[0004]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)特征嚴重影響了傳統(tǒng)路由協(xié)議的性能，節(jié)點移動、多跳，拓撲結(jié)構(gòu)頻繁變化，以及有限的信道帶寬和能量資源使得路由協(xié)議的設(shè)計面臨巨大的挑戰(zhàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)化的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式協(xié)作路由方法，它研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式協(xié)作優(yōu)化問題，針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)資源利用率和傳輸效率低下等問題，建立了一種基于物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化算法的無線信道質(zhì)量預(yù)測的分布式優(yōu)化協(xié)作路由技術(shù)，采用啟發(fā)式方法建立無線鏈路信道信噪比預(yù)測模型，然后根據(jù)信道質(zhì)量選擇最優(yōu)者作為協(xié)作節(jié)點，以較小代價在動態(tài)無線網(wǎng)絡(luò)拓撲中搜尋到最優(yōu)路由，數(shù)學(xué)分析表明，這種算法收斂速度快、可靠性高，可以準確地預(yù)測無線鏈路質(zhì)量；同時該協(xié)作路由技術(shù)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有更好的適應(yīng)性，并有效延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期。
[0006]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:給定一個源節(jié)點A和接受節(jié)點B以及N個其它節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，在A與B之間尋求總發(fā)射功率最小化且具有一定可靠性的協(xié)作路由，具體操作流程如下:1、源節(jié)點發(fā)送廣播消息，相鄰節(jié)點或接收點可捕獲來自源節(jié)點的信號；2、相鄰節(jié)點或接收點向源節(jié)點反饋信號，源節(jié)點根據(jù)收到的反饋信息得到當(dāng)前無線鏈路間信噪比，并用遺傳算法預(yù)測各無線鏈路未來信噪比，從中選出最大者作為中繼點，并發(fā)送廣播消息與源節(jié)點之間建立協(xié)作通信關(guān)系；3、在選中的中繼節(jié)點上，執(zhí)行流程2，選擇下一跳中繼點，直至接收節(jié)點B ;4、建立協(xié)作路由，源節(jié)點A通過協(xié)作節(jié)點向接收節(jié)點B傳輸數(shù)據(jù)，如果出錯則由中繼節(jié)點重發(fā)該數(shù)據(jù)，這樣可以有效減少數(shù)據(jù)包重傳次數(shù)和往返時延。
[0007]本發(fā)明工作原理:研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式協(xié)作優(yōu)化問題，針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)資源利用率和傳輸效率低下等問題，建立了一種基于物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化算法的無線信道質(zhì)量預(yù)測的分布式優(yōu)化協(xié)作路由技術(shù)，采用啟發(fā)式方法建立無線鏈路信道信噪比預(yù)測模型，然后根據(jù)信道質(zhì)量選擇最優(yōu)者作為協(xié)作節(jié)點，以較小代價在動態(tài)無線網(wǎng)絡(luò)拓撲中搜尋到最優(yōu)路由，數(shù)學(xué)分析表明，這種算法收斂速度快、可靠性高，可以準確地預(yù)測無線鏈路質(zhì)量；同時該協(xié)作路由技術(shù)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有更好的適應(yīng)性，并有效延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期。

【具體實施方式】
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[0008]本【具體實施方式】采用以下技術(shù)方案:給定一個源節(jié)點A和接受節(jié)點B以及N個其它節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，在A與B之間尋求總發(fā)射功率最小化且具有一定可靠性的協(xié)作路由，具體操作流程如下:1、源節(jié)點發(fā)送廣播消息，相鄰節(jié)點或接收點可捕獲來自源節(jié)點的信號；2、相鄰節(jié)點或接收點向源節(jié)點反饋信號，源節(jié)點根據(jù)收到的反饋信息得到當(dāng)前無線鏈路間信噪比，并用遺傳算法預(yù)測各無線鏈路未來信噪比，從中選出最大者作為中繼點，并發(fā)送廣播消息與源節(jié)點之間建立協(xié)作通信關(guān)系；3、在選中的中繼節(jié)點上，執(zhí)行流程2，選擇下一跳中繼點，直至接收節(jié)點B ;4、建立協(xié)作路由，源節(jié)點A通過協(xié)作節(jié)點向接收節(jié)點B傳輸數(shù)據(jù)，如果出錯則由中繼節(jié)點重發(fā)該數(shù)據(jù)，這樣可以有效減少數(shù)據(jù)包重傳次數(shù)和往返時延。
[0009]本【具體實施方式】研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式協(xié)作優(yōu)化問題，針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)資源利用率和傳輸效率低下等問題，建立了一種基于物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化算法的無線信道質(zhì)量預(yù)測的分布式優(yōu)化協(xié)作路由技術(shù)，采用啟發(fā)式方法建立無線鏈路信道信噪比預(yù)測模型，然后根據(jù)信道質(zhì)量選擇最優(yōu)者作為協(xié)作節(jié)點，以較小代價在動態(tài)無線網(wǎng)絡(luò)拓撲中搜尋到最優(yōu)路由，數(shù)學(xué)分析表明，這種算法收斂速度快、可靠性高，可以準確地預(yù)測無線鏈路質(zhì)量；同時該協(xié)作路由技術(shù)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有更好的適應(yīng)性，并有效延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期。
【權(quán)利要求】
1.一種優(yōu)化的基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式協(xié)作路由方法，其特征在于給定一個源節(jié)點A和接受節(jié)點B以及N個其它節(jié)點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，在A與B之間尋求總發(fā)射功率最小化且具有一定可靠性的協(xié)作路由，具體操作流程如下:(1)、源節(jié)點發(fā)送廣播消息，相鄰節(jié)點或接收點可捕獲來自源節(jié)點的信號；(2)、相鄰節(jié)點或接收點向源節(jié)點反饋信號，源節(jié)點根據(jù)收到的反饋信息得到當(dāng)前無線鏈路間信噪比，并用遺傳算法預(yù)測各無線鏈路未來信噪比，從中選出最大者作為中繼點，并發(fā)送廣播消息與源節(jié)點之間建立協(xié)作通信關(guān)系；(3)、在選中的中繼節(jié)點上，執(zhí)行流程(2)，選擇下一跳中繼點，直至接收節(jié)點B ； (4)、建立協(xié)作路由，源節(jié)點A通過協(xié)作節(jié)點向接收節(jié)點B傳輸數(shù)據(jù)，如果出錯則由中繼節(jié)點重發(fā)該數(shù)據(jù)，這樣可以有效減少數(shù)據(jù)包重傳次數(shù)和往返時延。
【文檔編號】H04W40/22GK104378798SQ201410550069
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】傅濤, 傅德勝, 經(jīng)正俊, 孫文靜 申請人:江蘇博智軟件科技有限公司