本發(fā)明涉及制造物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種制造物聯(lián)網(wǎng)中的分簇路由的方法。

背景技術(shù)：

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等新一代信息技術(shù)在工業(yè)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中的深化應(yīng)用，制造物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。制造物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)將無(wú)線(xiàn)多跳網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多源節(jié)點(diǎn)隨時(shí)隨地的網(wǎng)絡(luò)接入與互聯(lián)。為了方便快速地在復(fù)雜環(huán)境中部署無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)，大部分無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)都采用電池供電，在利用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息傳輸時(shí)，延長(zhǎng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用壽命是非常重要的，想要延長(zhǎng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用壽命就需要在傳輸數(shù)據(jù)信息時(shí)使傳輸數(shù)據(jù)信息的過(guò)程所消耗的能量較低，并且使各個(gè)節(jié)點(diǎn)消耗能量盡量均衡。但是，由于一些數(shù)據(jù)信息對(duì)實(shí)時(shí)性的要求較高，而提高實(shí)時(shí)性必定會(huì)增加無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，因此實(shí)時(shí)性與能量均衡相互矛盾。

目前，現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的分簇路由方法是通過(guò)能量消耗最少的路線(xiàn)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信息，以此來(lái)延長(zhǎng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。但是，采用此方法在一定程度上增加了對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的數(shù)據(jù)信息的傳輸時(shí)間，使一些對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的數(shù)據(jù)信息的傳輸速度降低。

因此，如何提供一種解決上述技術(shù)問(wèn)題的制造物聯(lián)網(wǎng)中的分簇路由的方法成為本領(lǐng)域的技術(shù)人員需要解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種制造物聯(lián)網(wǎng)中的分簇路由的方法，在使用過(guò)程中既可以滿(mǎn)足優(yōu)先級(jí)較高的數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性要求，又在一定程度上實(shí)現(xiàn)了能量的均衡，延長(zhǎng)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種制造物聯(lián)網(wǎng)中的分簇路由的方法包括：

獲取待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)，當(dāng)所述數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)為第一優(yōu)先級(jí)時(shí)，通過(guò)預(yù)先建立的速度優(yōu)先路由傳輸所述數(shù)據(jù)信息，當(dāng)所述數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)為第二優(yōu)先級(jí)時(shí)，通過(guò)預(yù)先建立的能量?jī)?yōu)先路由傳輸所述數(shù)據(jù)信息；所述第一優(yōu)先級(jí)高于所述第二優(yōu)先級(jí)。

可選的，所述速度優(yōu)先路由的建立過(guò)程為：

采用梯度路由算法分別計(jì)算出各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)至匯聚節(jié)點(diǎn)的傳輸速度最大的路徑，并將各個(gè)所述傳輸速度最大的路徑分別確定為相應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)至匯聚節(jié)點(diǎn)的速度優(yōu)先路由。

可選的，所述采用梯度路由算法分別計(jì)算出各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)至匯聚節(jié)點(diǎn)的傳輸速度最大的路徑的過(guò)程具體為：

依據(jù)洪泛算法使每個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)分別獲取各自距離所述匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)以及下一跳的簇頭節(jié)點(diǎn)；

各個(gè)所述簇頭節(jié)點(diǎn)均依據(jù)第一計(jì)算關(guān)系式分別計(jì)算出各自與每個(gè)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的路由梯度，并將路由梯度最大的路徑確定為傳輸速度最大的路徑；

所述第一計(jì)算關(guān)系式為f(v,w)＝(1-a)fd(v,w)+a(1-l/l)，其中，v表示簇頭節(jié)點(diǎn)v，w表示簇頭節(jié)點(diǎn)w，a示隊(duì)列權(quán)重值，l表示當(dāng)前占用的隊(duì)列長(zhǎng)度，l表示隊(duì)列總長(zhǎng)度，deep(v)表示所述簇頭節(jié)點(diǎn)v距離所述匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)，deep(w)表示所述簇頭節(jié)點(diǎn)w距離所述匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)，dvw表示所述簇頭節(jié)點(diǎn)v與所述簇頭節(jié)點(diǎn)w之間的通信距離。

可選的，所述能量?jī)?yōu)先路由的建立過(guò)程為：

采用迪杰斯特拉算法從匯聚節(jié)點(diǎn)起，匯聚節(jié)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)為各個(gè)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)分配相應(yīng)的計(jì)算時(shí)間；

所述匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，并通知各個(gè)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)按照相應(yīng)的計(jì)算時(shí)間并依據(jù)第二計(jì)算關(guān)系式分別計(jì)算出各自至所述匯聚節(jié)點(diǎn)能量消耗最小的路徑，并將各個(gè)所述能量消耗最小的路徑分別確定為相應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)至所述匯聚節(jié)點(diǎn)的能量?jī)?yōu)先路徑。

可選的，所述第二計(jì)算關(guān)系式為er＝nkeelec+∑etx-amp(di)，(i∈r)，其中，eelec表示單位字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送或接收所消耗的能量，n表示r結(jié)合中簇頭節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，di表示簇頭節(jié)點(diǎn)i與下一跳簇頭節(jié)點(diǎn)之間的通信距離，k為傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)，εfs為自由空間模型放大系數(shù)，εmp為衰減空間模型放大系數(shù)，

可選的，如上述所述的制造物聯(lián)網(wǎng)中的分簇路由的方法，所述方法還包括：

各個(gè)所述簇頭節(jié)點(diǎn)分別判斷自身的鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值是否低于預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值低于所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，與所述鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)相關(guān)的路徑不被用于傳輸數(shù)據(jù)信息，相應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算傳輸路徑。

可選的，各個(gè)所述簇頭節(jié)點(diǎn)均判斷自身的鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值是否低于預(yù)設(shè)閾值的過(guò)程具體為：

當(dāng)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值小于所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，所述鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)向給其發(fā)送數(shù)據(jù)信息的簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送重新計(jì)算路徑數(shù)據(jù)包；

所述簇頭節(jié)點(diǎn)接收所述重新計(jì)算路徑數(shù)據(jù)包后確定所述鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量小于所述預(yù)設(shè)閾值。

可選的，如上述所述的制造物聯(lián)網(wǎng)中的分簇路由的方法，所述方法還包括：

預(yù)先從每個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)成員節(jié)點(diǎn)中分別找到剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)，并將所述剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)確定為相應(yīng)區(qū)域的簇頭節(jié)點(diǎn)；各個(gè)所述區(qū)域均按照預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行劃分。

可選的，所述從每個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)成員節(jié)點(diǎn)中找到剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)的過(guò)程具體為：

每個(gè)所述區(qū)域內(nèi)的第一成員節(jié)點(diǎn)將自身的剩余電量值廣播至各自區(qū)域內(nèi)的其他成員節(jié)點(diǎn)，所述第一成員節(jié)點(diǎn)為所述區(qū)域內(nèi)的任意一個(gè)成員節(jié)點(diǎn)；

其他所述成員節(jié)點(diǎn)接收所述第一成員節(jié)點(diǎn)的剩余電量值，并分別判斷自身的剩余電量值是否大于所述第一成員節(jié)點(diǎn)的剩余電量值，如果是，則廣播自身的剩余電量值，直至找到剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)；否則，不進(jìn)行任何操作，并在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到其他成員節(jié)點(diǎn)的廣播，則將所述第一成員節(jié)點(diǎn)確定為剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)。

可選的，所述預(yù)設(shè)規(guī)則具體為：

各個(gè)所述區(qū)域的邊長(zhǎng)按照計(jì)算關(guān)系式進(jìn)行設(shè)定，其中，d為區(qū)域邊長(zhǎng)，l'為相應(yīng)區(qū)域中最遠(yuǎn)的兩個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)之間的通信距離。

本發(fā)明提供了一種制造物聯(lián)網(wǎng)中的分簇路由的方法，包括：獲取待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)，當(dāng)數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)為第一優(yōu)先級(jí)時(shí)，通過(guò)預(yù)先建立的速度優(yōu)先路由傳輸數(shù)據(jù)信息，當(dāng)數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)為第二優(yōu)先級(jí)時(shí)，通過(guò)預(yù)先建立的能量?jī)?yōu)先路由傳輸數(shù)據(jù)信息；第一優(yōu)先級(jí)高于第二優(yōu)先級(jí)。本發(fā)明預(yù)先建立兩條路由，一條是速度優(yōu)先路由，另一條是能量?jī)?yōu)先路由，在對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸時(shí)可以依據(jù)數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)選擇相應(yīng)的路由進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸，對(duì)于優(yōu)先級(jí)較高的數(shù)據(jù)信息選擇通過(guò)速度優(yōu)先路由進(jìn)行傳輸，對(duì)于優(yōu)先級(jí)較低的數(shù)據(jù)信息采用能量?jī)?yōu)先路由進(jìn)行傳輸，本發(fā)明在使用的過(guò)程中既可以滿(mǎn)足優(yōu)先級(jí)較高的數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性要求，又在一定程度上實(shí)現(xiàn)了能量的均衡，延長(zhǎng)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供了一種制造物聯(lián)網(wǎng)中的分簇路由的方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為梯度路由的3d結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明所提供的考慮簇頭節(jié)點(diǎn)隊(duì)列長(zhǎng)度時(shí)的路由模型；

圖5為本發(fā)明所提供的一種能量?jī)?yōu)先路由的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為與圖5對(duì)應(yīng)的能量?jī)?yōu)先路由路徑的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明所提供的一種考慮簇頭節(jié)點(diǎn)能量時(shí)的能量?jī)?yōu)先路由路徑的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明提供的一種實(shí)際應(yīng)用中的部分網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種制造物聯(lián)網(wǎng)中的分簇路由的方法，在使用過(guò)程中既可以滿(mǎn)足優(yōu)先級(jí)較高的數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性要求，又在一定程度上實(shí)現(xiàn)了能量的均衡，延長(zhǎng)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明提供了一種制造物聯(lián)網(wǎng)中的分簇路由的方法的流程示意圖，該方法包括：

步驟10：獲取待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)；

步驟20：當(dāng)數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)為第一優(yōu)先級(jí)時(shí)，通過(guò)預(yù)先建立的速度優(yōu)先路由傳輸數(shù)據(jù)信息，當(dāng)數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)為第二優(yōu)先級(jí)時(shí)，通過(guò)預(yù)先建立的能量?jī)?yōu)先路由傳輸數(shù)據(jù)信息；第一優(yōu)先級(jí)高于第二優(yōu)先級(jí)。

需要說(shuō)明的是，制造物聯(lián)網(wǎng)會(huì)傳輸大量的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)類(lèi)型不盡相同，并且不同數(shù)據(jù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)信息對(duì)實(shí)時(shí)性的要求也不同，例如生產(chǎn)進(jìn)度數(shù)據(jù)延遲幾秒中不會(huì)造成任何影響，而控制數(shù)據(jù)必須及時(shí)的、實(shí)時(shí)的傳輸，否則可能會(huì)造成較大的影響。所以，本發(fā)明基于將不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)信息按照其對(duì)實(shí)時(shí)性的要求分成不同的優(yōu)先級(jí)，例如數(shù)據(jù)類(lèi)型為控制信息的數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)為第一優(yōu)先級(jí)(也就是高優(yōu)先級(jí))，數(shù)據(jù)類(lèi)型為生成進(jìn)度的數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)為第二優(yōu)先級(jí)(即低優(yōu)先級(jí))，并且預(yù)先建立兩條傳輸路由(網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)均有兩條可選的路由用于傳輸數(shù)據(jù)信息)，一條是用于傳輸實(shí)時(shí)性要求較高的數(shù)據(jù)信息的速度優(yōu)先路由，另一條是用于傳輸對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的數(shù)據(jù)信息的能量?jī)?yōu)先路由，具體在傳輸數(shù)據(jù)信息時(shí)，要根據(jù)數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)的高低來(lái)選擇相應(yīng)的路由傳輸該數(shù)據(jù)信息。

需要說(shuō)明的是，在具體建立速度優(yōu)先路由和能量?jī)?yōu)先路由之前，需要預(yù)先按照一定的預(yù)設(shè)規(guī)則對(duì)制造物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行區(qū)域劃分，也就是對(duì)工廠(chǎng)進(jìn)行區(qū)域劃分。

可選的，預(yù)設(shè)規(guī)則具體為：

各個(gè)區(qū)域的邊長(zhǎng)按照計(jì)算關(guān)系式進(jìn)行設(shè)定，其中，d為區(qū)域邊長(zhǎng)，l'為相應(yīng)區(qū)域中最遠(yuǎn)的兩個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)之間的通信距離。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)模型的結(jié)構(gòu)示意圖，其中黑色實(shí)心點(diǎn)表示簇頭節(jié)點(diǎn)，空心原點(diǎn)表示成員節(jié)點(diǎn)，中心處的灰色實(shí)心點(diǎn)表示匯聚節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)線(xiàn)表示簇頭路由，簇頭節(jié)點(diǎn)與成員節(jié)點(diǎn)之間的虛線(xiàn)表示成員節(jié)點(diǎn)路由。

具體的，由于工廠(chǎng)環(huán)境區(qū)域劃分明確，并且各個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器(成員節(jié)點(diǎn))均部署在相應(yīng)的設(shè)備上，所以本發(fā)明中優(yōu)選的可以按照一定的規(guī)則對(duì)工廠(chǎng)中的各個(gè)成員節(jié)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域劃分，并且可以使每個(gè)區(qū)域的大小相等。圖2中的各個(gè)虛線(xiàn)方格代表工廠(chǎng)的各個(gè)區(qū)域，并且每個(gè)區(qū)域都會(huì)從該區(qū)域的成員節(jié)點(diǎn)中選擇一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)，由于各個(gè)區(qū)域均有一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)可以使簇頭節(jié)點(diǎn)在整個(gè)工廠(chǎng)中分布比較均勻，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)在一定程度上可以減少能量的消耗，對(duì)于其他的成員節(jié)點(diǎn)則會(huì)加入離自己最近的簇頭節(jié)點(diǎn)，并且各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)之間采用多跳的方式傳輸數(shù)據(jù)信息。在進(jìn)行區(qū)域劃分時(shí)，需要使相鄰的區(qū)域具有最壞情況的通信(也就是要保證區(qū)域中通信距離最遠(yuǎn)的兩個(gè)成員節(jié)點(diǎn)之間可以進(jìn)行通信)，故要滿(mǎn)足d²+(2d²)≤l'²，也就是區(qū)域的邊長(zhǎng)要滿(mǎn)足其中l(wèi)'可以小于120m，當(dāng)然，l'的具體取值可以根據(jù)實(shí)際情況而定，本發(fā)明對(duì)此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

區(qū)域劃分完畢后需要在各個(gè)區(qū)域中選擇出一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)，以便為建立簇頭多條路由做準(zhǔn)備。

可選的，預(yù)先從每個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)成員節(jié)點(diǎn)中分別找到剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)，并將剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)確定為相應(yīng)區(qū)域的簇頭節(jié)點(diǎn)；各個(gè)區(qū)域均按照預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行劃分。

需要說(shuō)明的是，由于成員節(jié)點(diǎn)需要將數(shù)據(jù)信息通過(guò)相應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)傳輸至匯聚節(jié)點(diǎn)，所以簇頭節(jié)點(diǎn)所需要消耗的能量較大，因此對(duì)于一個(gè)區(qū)域而言?xún)?yōu)選的可以從該區(qū)域中的所有成員節(jié)點(diǎn)中選擇剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)為該區(qū)域的簇頭節(jié)點(diǎn)，可以在一定程度上延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。當(dāng)然，也可以按照其他的規(guī)則進(jìn)行簇頭節(jié)點(diǎn)的選取，本發(fā)明對(duì)此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

可選的，從每個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)成員節(jié)點(diǎn)中找到剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)的過(guò)程具體為：

每個(gè)區(qū)域內(nèi)的第一成員節(jié)點(diǎn)將自身的剩余電量值廣播至各自區(qū)域內(nèi)的其他成員節(jié)點(diǎn)，第一成員節(jié)點(diǎn)為區(qū)域內(nèi)的任意一個(gè)成員節(jié)點(diǎn)；

其他成員節(jié)點(diǎn)接收第一成員節(jié)點(diǎn)的剩余電量值，并分別判斷自身的剩余電量值是否大于第一成員節(jié)點(diǎn)的剩余電量值，如果是，則廣播自身的剩余電量值，直至找到剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)；否則，不進(jìn)行任何操作，并在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到其他成員節(jié)點(diǎn)的廣播，則將第一成員節(jié)點(diǎn)確定為剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)。

具體的，對(duì)于某個(gè)區(qū)域而言，在具體進(jìn)行簇頭節(jié)點(diǎn)的選擇時(shí)，可以從該區(qū)域中的所有的成員節(jié)點(diǎn)中任意找出一個(gè)成員節(jié)點(diǎn)(可以稱(chēng)為第一成員節(jié)點(diǎn))，該第一成員節(jié)點(diǎn)廣播自己的剩余電量值至該區(qū)域中的其他的成員節(jié)點(diǎn)，其他成員節(jié)點(diǎn)在接收到第一成員節(jié)點(diǎn)的廣播后，各自判斷自身的剩余電量值是否大于第一成員節(jié)點(diǎn)的剩余電量值，如果大于第一成員節(jié)點(diǎn)的剩余電量值，則將自身的剩余電量值廣播至其他的成員節(jié)點(diǎn)，依次類(lèi)推直至找到剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)，并且當(dāng)前發(fā)出廣播的成員節(jié)點(diǎn)在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有接收到其他成員節(jié)點(diǎn)的廣播，則說(shuō)明當(dāng)前發(fā)出廣播的成員節(jié)點(diǎn)的電量值是最大的，則將當(dāng)前發(fā)出廣播的成員節(jié)點(diǎn)確定為該區(qū)域的簇頭節(jié)點(diǎn)。

在選擇好簇頭節(jié)點(diǎn)后，簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)出廣播消息，邀請(qǐng)周?chē)某蓡T節(jié)點(diǎn)加入簇，同時(shí)簇頭節(jié)點(diǎn)獲取鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的距離和數(shù)量，為建立簇頭多跳路由做準(zhǔn)備；成員節(jié)點(diǎn)接收到簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送的邀請(qǐng)后，選擇通信距離最近(即rssi值最大)的簇頭加入簇；各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)加入自身的成員節(jié)點(diǎn)的數(shù)量為每個(gè)成員節(jié)點(diǎn)分別tdma時(shí)隙。

當(dāng)然，還可以通過(guò)其他方法選擇出剩余電量值最大的成員節(jié)點(diǎn)，具體采用哪種方法本發(fā)明對(duì)此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

可選的，速度優(yōu)先路由的建立過(guò)程為：

采用梯度路由算法分別計(jì)算出各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)至匯聚節(jié)點(diǎn)的傳輸速度最大的路徑，并將各個(gè)傳輸速度最大的路徑分別確定為相應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)至匯聚節(jié)點(diǎn)的速度優(yōu)先路由。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中采用梯度路由算法尋找到速度最優(yōu)的路由，并利用網(wǎng)絡(luò)中空閑或者輕載的簇頭節(jié)點(diǎn)來(lái)緩解擁堵，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)，其中，梯度越大，則傳輸速度越快。

還需要說(shuō)明的是，本發(fā)明所提供的速度優(yōu)先路由可以根據(jù)速度優(yōu)先路由模型進(jìn)行建立。速度優(yōu)先路由模型是描述簇頭節(jié)點(diǎn)如何找到向匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)最快的路徑。在本發(fā)明所提供的速度優(yōu)先路由模型中假設(shè)各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)已經(jīng)知道自己和其鄰居節(jié)點(diǎn)距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)和通信距離。

根據(jù)簇頭節(jié)點(diǎn)的位置和其距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)繪制的3d圖，如圖3所示，圖3為梯度路由的3d結(jié)構(gòu)示意圖。由圖3可以看出路由環(huán)境像盆地，如果把數(shù)據(jù)包的傳輸看成流水的話(huà)，那么最快的路徑就是梯度最大的路徑。簇頭節(jié)點(diǎn)v到簇頭節(jié)點(diǎn)w的路由梯度計(jì)算公式為：

其中，deep(v)表示簇頭節(jié)點(diǎn)v距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)，deep(w)表示簇頭節(jié)點(diǎn)w距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)，dvw表示簇頭節(jié)點(diǎn)v與簇頭節(jié)點(diǎn)w之間的通信距離。簇頭節(jié)點(diǎn)v和簇頭節(jié)點(diǎn)w之間的深度(即deep(v)-deep(w))只能是-1、0或1，所以fd(v,w)的值越大，則數(shù)據(jù)信息傳輸相同的跳數(shù)時(shí)其通信距離越短。

由于，在利用簇頭節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信息時(shí)，簇頭節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列長(zhǎng)度對(duì)傳輸延時(shí)具有一定的影響。如圖4所示，圖4為本發(fā)明所提供的考慮簇頭節(jié)點(diǎn)隊(duì)列長(zhǎng)度時(shí)的路由模型，其中，1為匯聚節(jié)點(diǎn)，則簇頭節(jié)點(diǎn)5距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)為2，簇頭節(jié)點(diǎn)4距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)為2，簇頭節(jié)點(diǎn)4當(dāng)前占用的隊(duì)列長(zhǎng)度為b，簇頭節(jié)點(diǎn)2距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)為1，簇頭節(jié)點(diǎn)2當(dāng)前占用的隊(duì)列長(zhǎng)度為c，簇頭節(jié)點(diǎn)3距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)為1，簇頭節(jié)點(diǎn)3當(dāng)前占用的隊(duì)列長(zhǎng)度為d，當(dāng)數(shù)據(jù)信息由簇頭節(jié)點(diǎn)5向匯聚節(jié)點(diǎn)1進(jìn)行傳輸時(shí)，由于簇頭節(jié)點(diǎn)2和簇頭節(jié)點(diǎn)3距離匯聚節(jié)點(diǎn)具有相同的跳數(shù)。故，簇頭節(jié)點(diǎn)5將數(shù)據(jù)信息傳輸至簇頭節(jié)點(diǎn)2所需要的時(shí)間為t52＝τc；簇頭節(jié)點(diǎn)5將數(shù)據(jù)信息傳輸至距離匯聚節(jié)點(diǎn)具有相同跳數(shù)的簇頭節(jié)點(diǎn)3所需要的時(shí)間為t53＝τ(b+d)，其中τ為轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)包需要的時(shí)間；當(dāng)c<b+d時(shí)，則數(shù)據(jù)信息由簇頭節(jié)點(diǎn)5傳輸至簇頭節(jié)點(diǎn)2(比到達(dá)其他距離匯聚節(jié)點(diǎn)具有相同跳數(shù)的簇頭節(jié)點(diǎn))所需要的時(shí)間更少；反之，若c>b+d，則由5→4→3耗時(shí)更少，但此時(shí)相比于由5→2的路由消耗的能量較大。

綜合距離和隊(duì)列長(zhǎng)度的考慮，本發(fā)明中優(yōu)選的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的梯度值的第一計(jì)算關(guān)系式為f(v,w)＝(1-a)fd(v,w)+a(1-l/l)，其中，v表示簇頭節(jié)點(diǎn)v，w表示簇頭節(jié)點(diǎn)w，a示隊(duì)列權(quán)重值，l表示當(dāng)前占用的隊(duì)列長(zhǎng)度，l表示隊(duì)列總長(zhǎng)度。

可選的，采用梯度路由算法分別計(jì)算出各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)至匯聚節(jié)點(diǎn)的傳輸速度最大的路徑的過(guò)程具體為：

依據(jù)洪泛算法使每個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)分別獲取各自距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)以及下一跳的簇頭節(jié)點(diǎn)；

各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)均依據(jù)第一計(jì)算關(guān)系式分別計(jì)算出各自與每個(gè)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的路由梯度，并將路由梯度最大的路徑確定為傳輸速度最大的路徑；

第一計(jì)算關(guān)系式為f(v,w)＝(1-a)fd(v,w)+a(1-l/l)。

具體的，依據(jù)上述所述的速度優(yōu)先路由模型，本發(fā)明中可以采用洪泛算法使每個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)分別獲取各自距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)以及下一跳的簇頭節(jié)點(diǎn)，其中，簇頭節(jié)點(diǎn)在計(jì)算與鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的梯度值時(shí)，當(dāng)前占用的隊(duì)列長(zhǎng)度l可以?xún)H考慮兩跳之內(nèi)的當(dāng)前占用的總隊(duì)列長(zhǎng)度，如圖4所示，例如由5→4→3時(shí)，則l＝b+d。

需要說(shuō)明的是，在具體進(jìn)行速度預(yù)先路由建立的過(guò)程中，還可以考慮各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)的能量，也就是各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)還可以分別判斷自身的鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值是否低于預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值低于預(yù)設(shè)閾值(例如為0.1)時(shí)，與鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)相關(guān)的路徑不被用于傳輸數(shù)據(jù)信息，相應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算傳輸路徑。也就是在進(jìn)行路由選擇的過(guò)程中，對(duì)于電量值較低的簇頭節(jié)點(diǎn)不將被選中，以避免每輪路由路徑上的某個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)因?yàn)槟芰窟^(guò)低而不能使用從而影響數(shù)據(jù)信息的傳輸。

還需要說(shuō)明的是，本發(fā)明中所提供的能量?jī)?yōu)先路由可以根據(jù)相應(yīng)的能量?jī)?yōu)先路由模型進(jìn)行建立。能量?jī)?yōu)先模型是描述簇頭節(jié)點(diǎn)通過(guò)多跳傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，如何選擇能量消耗最低的路徑傳輸數(shù)據(jù)。本發(fā)明中所提供的能量?jī)?yōu)先路由模型不是完全是選擇最近的簇頭節(jié)點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)，因?yàn)橛袝r(shí)直接選擇最近的簇頭節(jié)點(diǎn)作為下一跳節(jié)點(diǎn)，雖然轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)能量消耗降低了，但在某些情況下整個(gè)路由鏈路的能量消耗不一定是最低的。

具體的，例如當(dāng)數(shù)據(jù)信息由簇頭節(jié)點(diǎn)1傳輸至簇頭節(jié)點(diǎn)3時(shí)，其中簇頭節(jié)點(diǎn)2是距離簇頭節(jié)點(diǎn)1最近的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，所以簇頭節(jié)點(diǎn)1可以將數(shù)據(jù)信息通過(guò)簇頭節(jié)點(diǎn)2傳輸至簇頭節(jié)點(diǎn)3，也可以直接將數(shù)據(jù)信息傳輸至簇頭節(jié)點(diǎn)3。

傳輸過(guò)程中的能量消耗可以根據(jù)第二計(jì)算關(guān)系式計(jì)算得出，第二計(jì)算關(guān)系式為er＝nkeelec+∑etx-amp(di)，(i∈r)，其中，eelec表示單位字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送或接收所消耗的能量，n表示r結(jié)合中簇頭節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，di表示簇頭節(jié)點(diǎn)i與下一跳簇頭節(jié)點(diǎn)之間的通信距離，k為傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)；

εfs為自由空間模型放大系數(shù)，εmp為衰減空間模型放大系數(shù)，

那么，單位字節(jié)的數(shù)據(jù)信息通過(guò)1→2→3的路徑進(jìn)行傳輸時(shí)所消耗的能量為e123(d123)＝eelec+etx-amp(d12)+eelec+etx-amp(d23)，其中，d12表示簇頭節(jié)點(diǎn)1和簇頭節(jié)點(diǎn)2之間的通信距離，d23表示簇頭節(jié)點(diǎn)2和簇頭節(jié)點(diǎn)3；單位字節(jié)的數(shù)據(jù)信息通過(guò)1→3的路徑進(jìn)行傳輸時(shí)所消耗的能量為e13(d13)＝eelec+etx-amp(d13)，其中，d13表示簇頭節(jié)點(diǎn)1和簇頭節(jié)點(diǎn)3之間的通信距離。故：

e123(d123)-e13(d13)＝eelec+εfs(d12²+d23²)-etx-amp(d13)，

如果d13≤d0，則e123(d123)-e13(d13)＝eelec+εfs(d12²+d23²-d13²)，可以得到：

當(dāng)時(shí)，1→3的路徑能量消耗更低；

當(dāng)時(shí)，1→2→3的路徑能量消耗更低。

如果d13≥d0，則e123(d123)-e13(d13)＝eelec+εfs(d12²+d23²)-εmpd13⁴，可以得到：

當(dāng)時(shí)，1→3的路徑能量消耗更低；

當(dāng)時(shí)，1→2→3的路徑能量消耗更低。

由上述可知，在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)實(shí)際情況選擇能量消耗最低的路由。

可選的，能量?jī)?yōu)先路由的建立過(guò)程為：

采用迪杰斯特拉算法從匯聚節(jié)點(diǎn)起，匯聚節(jié)點(diǎn)由近及遠(yuǎn)為各個(gè)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)分配相應(yīng)的計(jì)算時(shí)間；

匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，并通知各個(gè)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)按照相應(yīng)的計(jì)算時(shí)間并依據(jù)第二計(jì)算關(guān)系式分別計(jì)算出各自至匯聚節(jié)點(diǎn)能量消耗最小的路徑，并將各個(gè)能量消耗最小的路徑分別確定為相應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)至匯聚節(jié)點(diǎn)的能量?jī)?yōu)先路徑。

可選的，第二計(jì)算關(guān)系式為er＝nkeelec+∑etx-amp(di)，(i∈r)，其中，eelec表示單位字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送或接收所消耗的能量，n表示r結(jié)合中簇頭節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，di表示簇頭節(jié)點(diǎn)i與下一跳簇頭節(jié)點(diǎn)之間的通信距離，k為傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)，εfs為自由空間模型放大系數(shù)，εmp為衰減空間模型放大系數(shù)，

請(qǐng)參照?qǐng)D5，圖5為本發(fā)明所提供的一種能量?jī)?yōu)先路由的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。在建立能量?jī)?yōu)先路由的過(guò)程中，采用迪杰斯特拉算法的原理進(jìn)行尋找，圖5中，0為匯聚節(jié)點(diǎn)，8為邊緣節(jié)點(diǎn)，連線(xiàn)值表示這一單跳所需消耗的能量，e表示相應(yīng)的簇頭。

具體的，從匯聚節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，匯聚節(jié)點(diǎn)根據(jù)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，由近及遠(yuǎn)為各個(gè)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)分配相應(yīng)的計(jì)算時(shí)間，并將各自的計(jì)算時(shí)間廣播給相應(yīng)的鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)，此時(shí)從匯聚節(jié)點(diǎn)0發(fā)送數(shù)據(jù)，通知簇頭節(jié)點(diǎn)1和簇頭節(jié)點(diǎn)2依據(jù)第二計(jì)算關(guān)系式先后計(jì)算距離匯聚節(jié)點(diǎn)0的最短路徑，簇頭節(jié)點(diǎn)1計(jì)算時(shí)，可以直接得出最小能量消耗為1，簇頭節(jié)點(diǎn)2計(jì)算時(shí)，由2→0的路徑消耗的能量為5，由2→1→0的路徑消耗的能量為4，所以簇頭節(jié)點(diǎn)2距離匯聚節(jié)點(diǎn)0的最短路徑為2→1→0，計(jì)算之后簇頭節(jié)點(diǎn)1和簇頭節(jié)點(diǎn)2分別記錄各自的最小能量消耗值以及各自的下一跳節(jié)點(diǎn)(即簇頭節(jié)點(diǎn)1的下一跳節(jié)點(diǎn)為0，簇頭節(jié)點(diǎn)2的下一跳節(jié)點(diǎn)為1)。簇頭節(jié)點(diǎn)1和簇頭節(jié)點(diǎn)2計(jì)算之后，通知其他沒(méi)有參加計(jì)算的鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算，直至所有的簇頭節(jié)點(diǎn)都參與計(jì)算。每個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)均計(jì)算出各自距離其下一跳簇頭節(jié)點(diǎn)最近的路徑并記錄，依次累加即可找到各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)距離匯聚節(jié)點(diǎn)最近的路徑，也就是能量消耗最低的路由。例如，簇頭節(jié)點(diǎn)3找到距離簇頭節(jié)點(diǎn)1最近的路徑為4→2→1，并記錄其下一跳簇頭節(jié)點(diǎn)為2，則簇頭節(jié)點(diǎn)3距離匯聚節(jié)點(diǎn)0最近的路徑為4→2→1→0；簇頭節(jié)點(diǎn)5找到距離簇頭節(jié)點(diǎn)2最近的路徑為5→4→2，并記錄其下一跳簇頭節(jié)點(diǎn)為4，則簇頭節(jié)點(diǎn)5距離匯聚節(jié)點(diǎn)0最近的路徑為5→4→2→1→0。具體的，請(qǐng)參照?qǐng)D6，圖6為與圖5對(duì)應(yīng)的能量?jī)?yōu)先路由路徑的結(jié)構(gòu)示意圖，其中黑色實(shí)線(xiàn)表示路由路徑，箭頭指向各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)的下一跳簇頭節(jié)點(diǎn)，

另外，在具體進(jìn)行能量?jī)?yōu)先路由建立的過(guò)程中，還可以考慮各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)的能量，也就是各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)可以分別判斷自身的鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值是否低于預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值低于預(yù)設(shè)閾值(0.1)時(shí)，與鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)相關(guān)的路徑不被用于傳輸數(shù)據(jù)信息，相應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算傳輸路徑。也就是在進(jìn)行路由選擇的過(guò)程中，對(duì)于電量值較低的簇頭節(jié)點(diǎn)不將被選中，以避免每輪路由路徑上的某個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)因?yàn)槟芰窟^(guò)低而不能使用從而影響數(shù)據(jù)信息的傳輸。例如，圖5中的簇頭節(jié)點(diǎn)4的電量值為0.09，小于預(yù)設(shè)閾值0.1，則簇頭節(jié)點(diǎn)4將只會(huì)選擇4→2發(fā)送數(shù)據(jù)，不再為其他的簇頭節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信息(即不再成為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn))，具體請(qǐng)參照?qǐng)D7，圖7為本發(fā)明所提供的一種考慮簇頭節(jié)點(diǎn)能量時(shí)的能量?jī)?yōu)先路由路徑的結(jié)構(gòu)示意圖。

可選的，如上述的制造物聯(lián)網(wǎng)中的分簇路由的方法，方法還包括：

各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)分別判斷自身的鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值是否低于預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，與鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)相關(guān)的路徑不被用于傳輸數(shù)據(jù)信息，相應(yīng)的簇頭節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算傳輸路徑。

可選的，各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)均判斷自身的鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值是否低于預(yù)設(shè)閾值的過(guò)程具體為：

當(dāng)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)向給其發(fā)送數(shù)據(jù)信息的簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送重新計(jì)算路徑數(shù)據(jù)包；

簇頭節(jié)點(diǎn)接收重新計(jì)算路徑數(shù)據(jù)包后確定鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的電量小于預(yù)設(shè)閾值。

具體的，電量值低于預(yù)設(shè)閾值的鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)不再會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)，只發(fā)送或采集數(shù)據(jù)信息，使單個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)的使用壽命延長(zhǎng)，并在一定程度上延長(zhǎng)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。另外，預(yù)設(shè)閾值可以為0.1，當(dāng)然還可以為其他數(shù)值，預(yù)設(shè)閾值的具體數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際情況而定，本發(fā)明對(duì)此不做特殊的限定，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的即可。

還需要說(shuō)明的是，對(duì)于建立的能量?jī)?yōu)先路由，可以在某種情況下對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)，例如當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信息的簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)、或者轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信息的簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送失敗的次數(shù)超過(guò)閾值時(shí)或者有新的簇頭節(jié)點(diǎn)加入時(shí)，簇頭節(jié)點(diǎn)都需要根據(jù)鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)重新計(jì)算路由，簇頭節(jié)點(diǎn)計(jì)算路由后如果能量消耗值增大，則通知向其轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的簇頭節(jié)點(diǎn)從重復(fù)算路由，直至找到能量消耗最低的路由、完成路由更新為止。當(dāng)然，對(duì)于建立的能量?jī)?yōu)先路由，可以在某種情況下對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)，例如轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信息的簇頭節(jié)點(diǎn)的電量值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)、或者有新的簇頭節(jié)點(diǎn)加入時(shí)、或者隊(duì)列長(zhǎng)度超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí)，需要簇頭節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算路由梯度值，并選擇梯度值最大的簇頭節(jié)點(diǎn)作為下一跳路由路徑即可。

具體的，請(qǐng)參照?qǐng)D8，圖8為本發(fā)明提供的一種實(shí)際應(yīng)用中的部分網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，0為匯聚節(jié)點(diǎn)，其他簇頭節(jié)點(diǎn)為無(wú)線(xiàn)傳感器采集節(jié)點(diǎn)，d表示簇頭節(jié)點(diǎn)距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最小跳數(shù)，q為簇頭節(jié)點(diǎn)發(fā)送的隊(duì)列長(zhǎng)度，兩點(diǎn)之間的連線(xiàn)表示路由路徑，連線(xiàn)的數(shù)字代表簇頭節(jié)點(diǎn)之間的通信距離。

取εfs＝10pj/(bit·m²)，εmp＝0.013pj/(bit·m²)，eelec＝50nj/bit，則按照上述所述的第一計(jì)算關(guān)系式和第二計(jì)算關(guān)系式可以得出，簇頭節(jié)點(diǎn)6向匯聚節(jié)點(diǎn)0發(fā)送數(shù)據(jù)信息時(shí)，能量?jī)?yōu)先路由為6→2→0，將該路由定為路徑1；速度優(yōu)先路由為6→5→4→0，將該路由定為路徑2，則依據(jù)簇頭節(jié)點(diǎn)6發(fā)送的數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)選擇相應(yīng)的路由路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸，高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)信息采用路徑2進(jìn)行傳輸，減少傳輸延時(shí)，提高傳輸實(shí)時(shí)性，低優(yōu)先的數(shù)據(jù)信息采用路徑1進(jìn)行傳輸，減少能量消耗，延長(zhǎng)簇頭節(jié)點(diǎn)的使用壽命。在對(duì)路由進(jìn)行維護(hù)時(shí)，例如當(dāng)簇頭節(jié)點(diǎn)5的隊(duì)列長(zhǎng)度由1增加到5時(shí)，速度優(yōu)先路由將更新為路徑6→3；當(dāng)簇頭節(jié)點(diǎn)2的能量低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，則能量?jī)?yōu)先路由將更新為6→3。

本發(fā)明提供了一種制造物聯(lián)網(wǎng)中的分簇路由的方法，包括：獲取待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)，當(dāng)數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)為第一優(yōu)先級(jí)時(shí)，通過(guò)預(yù)先建立的速度優(yōu)先路由傳輸數(shù)據(jù)信息，當(dāng)數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)為第二優(yōu)先級(jí)時(shí)，通過(guò)預(yù)先建立的能量?jī)?yōu)先路由傳輸數(shù)據(jù)信息；第一優(yōu)先級(jí)高于第二優(yōu)先級(jí)。本發(fā)明預(yù)先建立兩條路由，一條是速度優(yōu)先路由，另一條是能量?jī)?yōu)先路由，在對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行傳輸時(shí)可以依據(jù)數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)選擇相應(yīng)的路由進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸，對(duì)于優(yōu)先級(jí)較高的數(shù)據(jù)信息選擇通過(guò)速度優(yōu)先路由進(jìn)行傳輸，對(duì)于優(yōu)先級(jí)較低的數(shù)據(jù)信息采用能量?jī)?yōu)先路由進(jìn)行傳輸，本發(fā)明在使用的過(guò)程中既可以滿(mǎn)足優(yōu)先級(jí)較高的數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性要求，又在一定程度上實(shí)現(xiàn)了能量的均衡，延長(zhǎng)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。

還需要說(shuō)明的是，在本說(shuō)明書(shū)中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。