本發(fā)明涉及移動通信和遠程醫(yī)療領域，尤其涉及一種體域網中基于多因子優(yōu)先級的時隙分配方法。
背景技術：
：作為無線傳感器網絡(wsn)在應用領域的一個重要分支，無線體域網(wban)因其便攜、可移動的特點日益受到醫(yī)療、軍事、娛樂消費電子等領域的廣泛關注。近年來，醫(yī)療保健系統(tǒng)的發(fā)展已顯著改善。作為醫(yī)療體系的基礎，無線體域網(wban)正面臨著由于老年人口和慢性病的增長帶來的挑戰(zhàn)。如圖一所示，wban由多個可穿戴或可植入人體的傳感器節(jié)點和一個聚合器組成。傳感器節(jié)點具有采集、處理、傳輸人體的生理數據(如腦電圖、血壓、血糖、心率等)，通過信道傳輸數據到協(xié)調器。協(xié)調器擁有更高的計算能力和處理功能，把來自不同傳感器節(jié)點的數據傳輸到遠程服務器。與傳統(tǒng)的以數據為中心的wsn相比，以人體為中心wban主要特點如下：(1)對于wban中的傳感器節(jié)點很難替換和充電，使得每個節(jié)點必須利用有限的能量最大限度的延長自身的壽命(2)wban主要采用星型拓撲結構，網絡的拓撲結構是相對固定。(3)各節(jié)點的采樣率、最長時延容限等屬性各不相同，甚至差異很大，因此存在較大的節(jié)點異構性。因此，研究高效合理的方法來延長網絡節(jié)點的生命周期有著切實意義。在過去的無線體域網的mac層協(xié)議中，marinkovic等人提出了一種低占空比協(xié)議，該協(xié)議把每個周期劃分為用于數據傳輸和信息交互兩部分，每個節(jié)點在除去通信外的其他時間都進入睡眠，有效的減小空閑偵聽和字節(jié)消耗，從而達到節(jié)能效果。然而該協(xié)議各個節(jié)點的時長設定容易引發(fā)沖突，時延服務將得不到保證。lih等人提出了一種基于tdma的mac層協(xié)議，通過采用星形結構且以心跳信號進行節(jié)點間的同步，并提出了一種主動同步機制，從而降低了節(jié)點間的能耗，但該協(xié)議要求每個節(jié)點需要增加一個心跳傳感器，大大增加了系統(tǒng)的復雜度。c.chen等人提出一種基于超幀的tdma協(xié)議，該協(xié)議提出一種新的時隙分配策略從而得出每節(jié)點的時隙個數和時隙次序，再通過能量優(yōu)化模型，使節(jié)點能耗最小，但為確保時隙高利用率，該協(xié)議犧牲了部分節(jié)點的時延。技術實現要素：本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種體域網中基于多因子優(yōu)先級的時隙分配方法。為了解決上述問題，我們首先采用星形網絡結構，由于星形網絡拓撲具有網絡結構簡單的優(yōu)點，且星形拓撲不需要設計路由算法，而且便于協(xié)調器完成對wban傳感器節(jié)點的控制，所以我們在本系統(tǒng)中采用星形網絡結構。同時，ieee802.15.6標準頒布以來，其中的mac層受到人民廣泛的關注。ieee802.15.6標準中的mac層主要是針對星形網絡而設計，并且常以兩種方式運行：(1)信標模式且采用超幀結構；(2)非信標模式且不采用超幀結構。本發(fā)明中對第一種運行方式進行研究。利用信標使能模式下的超幀進行控制和協(xié)調所有節(jié)點的信息交互，超幀本是ieee802.15.4中信標使能模式下應用的一種結構，協(xié)調器通過周期性的發(fā)送信標，作為超幀的開始，并由以下幾部分組成，超幀結構如(圖三)所示。協(xié)調器通過周期性發(fā)送信標，通知所有在本輪超幀內需要傳輸數據的節(jié)點，分配給其的時隙次序和數目。本發(fā)明使用的超幀分為四個階段，功能如下：(1)信標時期。每超幀開始時候，協(xié)調器廣播信標幀，信標中攜帶協(xié)調器分配給每個節(jié)點的時隙信息。信標用來協(xié)調數據傳輸時期協(xié)調器與各傳感節(jié)點之間的通信，同時完成各節(jié)點的同步。(2)數據傳輸時期。本時期分為多個固定長度的時隙，用于協(xié)調器和各節(jié)點之間的通信。每個時隙內的通信包括上行的數據幀和下行的應答幀，如(圖四)所示。所有節(jié)點在接受到信標幀以后，獲知協(xié)調器分配的時隙，在指定的傳輸時隙內，節(jié)點將數據打成數據包發(fā)送到協(xié)調器，協(xié)調器隨后回復應答幀。為了防止由時鐘漂移引起的多個節(jié)點之間信號干擾，每個時隙間加入安全時間tg在指定的時隙傳輸范圍以外的時間，節(jié)點關閉無線射頻，只進行采樣。(3)信息融合時期。用于在協(xié)調器上的融合和轉發(fā)，協(xié)調器收集到各傳感器數據后，轉發(fā)到終端，以供遠程監(jiān)控。(4)報警時期。本時期用來保證異常數據可以及時的傳送到協(xié)調器中。同內網傳輸時期一樣，本階段也是分為多個小時隙，每個節(jié)點占用唯一的時隙。當傳感器采集到異常數據后，通過特定的報警時隙發(fā)送報警幀到協(xié)調器中。本時期可以在傳感器進入睡眠模式后，及時上報異常數據。由于醫(yī)學傳感器節(jié)點數據率有很大差異性，固定時隙會導致時隙利用率大大降低，尤其是一些時隙利用率比較低的節(jié)點，減少時隙的長度是解決這個問題的一個簡單的方法，但一味的減少時隙長度勢必會引起控制信息比例的提高，同樣降低時隙利用率。而如果時隙不固定則會引起協(xié)調器和節(jié)點信息交互的增加，浪費信道資源。因此需要提出一種策略，使在固定時隙長度的情況下，能夠充分利用時隙。本發(fā)明采用的技術方案是：一種體域網中基于多因子優(yōu)先級的時隙分配方法，其包括以下步驟：s1：協(xié)調器在每個超幀開始前計算每個節(jié)點初始需要的時隙數；s2：協(xié)調器確定每個節(jié)點時隙分配時的權重值，按照每個節(jié)點的權重值從大到小進行節(jié)點初始排序，并按該初始順序分配每個節(jié)點對應的時隙數；s3：協(xié)調器判斷每個節(jié)點中的數據是否超過時延門限，并確定節(jié)點的優(yōu)先級；當節(jié)點中的數據超過時延門限時，將該節(jié)點設為節(jié)點優(yōu)先；當節(jié)點中的數據未超過時延門限時，將該節(jié)點設為非優(yōu)先節(jié)點；s4：協(xié)調器判斷節(jié)點數據的數據量是否大于預留給該節(jié)點的數據量；當節(jié)點數據的數據量大于預留給該節(jié)點的數據量時，執(zhí)行步驟s5；當節(jié)點數據的數據量不大于預留給該節(jié)點的數據量時，執(zhí)行步驟s8；s5：協(xié)調器判斷該節(jié)點是否處于高優(yōu)先級：當該節(jié)點為低優(yōu)先級時，執(zhí)行步驟s8；當該節(jié)點為高優(yōu)先級時，執(zhí)行步驟s6；s6：協(xié)調器判斷該節(jié)點的剩余數據的時延容限是否超過該節(jié)點的最大時延容限；當剩余數據的時延容限超過該節(jié)點的最大時延容限時，該節(jié)點的初始需要的時隙數加1；當剩余數據的時延容限未超過該節(jié)點的最大時延容限時，該節(jié)點的初始需要的時隙數保持不變；s7：協(xié)調器判斷所有高優(yōu)先級的節(jié)點的新分配的總時隙數是否小于協(xié)調器一個周期內總的時隙數：當高優(yōu)先級的節(jié)點的新分配的總時隙數小于協(xié)調器一個周期內總的時隙數時，協(xié)調器從低優(yōu)先級的節(jié)點中挑選節(jié)點的初始需要的時隙數不為零的節(jié)點，并將挑選中的節(jié)點的優(yōu)先級改為高優(yōu)先級；否則，執(zhí)行步驟s8；s8：協(xié)調器計算每個節(jié)點按當前排序還剩余的數據量，并按每個節(jié)點初始排序將各個節(jié)點的剩余的數據量放入超幀，并去除低優(yōu)先級的節(jié)點的時隙，重組得到一個新的時隙分配序列為最終確定各節(jié)點發(fā)送的順序和占用時隙數，發(fā)送超幀。進一步地，所述步驟s1的具體步驟為：s1-1：協(xié)調器獲取每個節(jié)點的采樣率fi；s1-2：協(xié)調器在每個超幀開始前獲取每個節(jié)點的緩存中最先采樣到的數據距離當前的時間di，s1-3：協(xié)調器通過信息幀的最大長度計算每個節(jié)點需要的時隙數；每個節(jié)點需要的時隙數的計算公式：其中nr,i表示第i個節(jié)點在本超幀初始需要的時隙數，sd表示一個數據包中有效字節(jié)占用的最大長度。進一步地，所述步驟s2中協(xié)調器確定每個節(jié)點時隙分配時的權重值的方法包括以下步驟：s2-1：根據每個節(jié)點的節(jié)點功能的不同為每個節(jié)點分配對應的權值m；s2-2：獲取每個節(jié)點的采樣率fi、剩余時延di和最初所需時隙數nr,i；s2-3：計算每個節(jié)點時隙分配時的權重值；每個節(jié)點的權重值的計算公式如下：αi＝％10m+％40fi+％40nr,i+％10di(2)其中，αi第i個節(jié)點的權重值，m為每個節(jié)點的節(jié)點功能的權值，fi為第i個節(jié)點的采樣率；di為第i個節(jié)點的剩余時延，為第i個節(jié)點最大時延容限；nr,i為第i個節(jié)點的最初所需時隙數。進一步地，所述步驟s3的具體步驟為：s3-1：定義時延門限tth，其中tth＝tf+n*ts，tf、ts分別代表著超幀長度和時隙長度；s3-2：定義節(jié)點優(yōu)先參數ci，ci的取值為0或者1；當節(jié)點的ci值為1時，該節(jié)點處于高優(yōu)先級且該節(jié)點的數據必須在本超幀內發(fā)送；當節(jié)點的ci值為0時，該節(jié)點處于低優(yōu)先級且該節(jié)點的數據非必須在本超幀內發(fā)送；s3-3：判斷是否成立，其中為第i個節(jié)點最大時延容限；及分別為節(jié)點最大時延容限和節(jié)點最大緩存數，為節(jié)點初始最大時延容限。當判定條件成立時，將該節(jié)點的節(jié)點優(yōu)先參數ci置位為1；當判定條件不成立時，將該節(jié)點的節(jié)點優(yōu)先參數ci置位為0。進一步地，所述步驟s4的具體步驟為：s4-1：協(xié)調器判斷fi*di-nr,i*sd是否大于零，s4-2：當fi*di-nr,i*sd大于零時，則節(jié)點數據的數據量大于預留給該節(jié)點的數據量時，執(zhí)行步驟s5；s4-3：當fi*di-nr,i*sd不大于零時，則節(jié)點數據的數據量不大于預留給該節(jié)點的數據量時，執(zhí)行步驟s8。進一步地，所述步驟s6的具體步驟為：s6-1：協(xié)調器判斷是否成立，其中dj＝(difi-nr,i*sd)/fi，dj為發(fā)送nr,i個節(jié)點數據后剩余數據距離當前的時間；s6-2：當成立時，則剩余數據的時延容限超過該節(jié)點的最大時延容限，該節(jié)點的初始需要的時隙數nr,i加1；s6-3：當不成立時，則剩余數據的時延容限未超過該節(jié)點的最大時延容限時，該節(jié)點的初始需要的時隙數nr,i保持不變。進一步地，所述步驟s7中協(xié)調器從低優(yōu)先級的節(jié)點中挑選節(jié)點的初始需要的時隙數不為零的節(jié)點的具體包括以下步驟：s7-1：判定所有低優(yōu)先級的節(jié)點的總時隙數是否大于協(xié)調器剩余的時隙數：s7-2：當所有低優(yōu)先級的節(jié)點的總時隙數不大于協(xié)調器剩余的時隙數時，所有低優(yōu)先級的節(jié)點的優(yōu)先級修改為高優(yōu)先級；并執(zhí)行步驟s8；s7-3：當所有低優(yōu)先級的節(jié)點總的時隙數大于協(xié)調器剩余的時隙數時，采用動態(tài)規(guī)劃求解最優(yōu)值的方法從低優(yōu)先級的節(jié)點挑選具有最優(yōu)解的低優(yōu)先級的節(jié)點，并將挑選的低優(yōu)先級的節(jié)點的優(yōu)先級修改為高優(yōu)先級，并執(zhí)行步驟s8。進一步地，所述步驟s7-1中通過判斷是否成立來判定所有低優(yōu)先級的節(jié)點的總時隙數是否大于協(xié)調器剩余的時隙數；當成立時，則判定所有低優(yōu)先級的節(jié)點的總時隙數不大于協(xié)調器剩余的時隙數；當不成立時，則判定所有低優(yōu)先級的節(jié)點的總時隙數大于協(xié)調器剩余的時隙數。進一步地，所述步驟s7-3中采用動態(tài)規(guī)劃求解最優(yōu)值的方法從低優(yōu)先級的節(jié)點挑選具有最優(yōu)解的低優(yōu)先級的節(jié)點的具體步驟為：s7-3-1：設定其中n表示協(xié)調器一周期內的總時隙數，表示節(jié)點優(yōu)先參數ci＝1的節(jié)點的總時隙數，其中m為節(jié)點數；表示分配完節(jié)點優(yōu)先參數ci＝1的節(jié)點的總時隙數后協(xié)調器的剩余時隙數；s7-3-2：設定時隙u＝{nr，i，ci＝0}，獲取子集合使得在約束條件下下最大；s7-3-3：設v[x,y]用來表示前x項中分配時隙數為y的最大時隙數，得到遞推式通過遞推式得到最優(yōu)解。需要注意到的是，由于傳感器節(jié)點是一直在采樣數據，因此在這邊有兩種數據實施方案，第一種方案就是節(jié)點超幀開始的數據，第二種方案是節(jié)點在超幀開始時的數據加上本超幀內采樣的數據即本文所采用的方案，而對于在實施步驟三所判定ci為1的節(jié)點，按照兩種方法分別計算所需的時隙兩種方案如(圖6)所示，因為本超幀內采樣的數據也被發(fā)送，使得時隙利用率提高，由圖也可以看出方案二的時隙利用率明顯高于方案一的時隙利用率。而需要注意另外的一點是公式在這里是判定高優(yōu)先級節(jié)點發(fā)送數據最后一個不能充滿數據的時隙，對于它的時延是該時隙中最先采樣到的數據距離當前的時間。對于一些的節(jié)點來說，可以使得時隙利用率增加。在這里做個對比圖，方案一不做時隙內時延判定，方案二用該公式判定即本文s6-3所采用的方法，如(圖7)所示，第一種方案由于沒有判定最后時隙內數據時延，導致時隙數增加，從而降低時隙利用率。而第二種方案則可以充分利用時隙。進一步地，所述步驟s8中每個節(jié)點按當前排序還剩余的數據量的計算公式為：di*fi-nr,i*sd+(p-1)*ts(4)其中p為節(jié)點i在當前排序下的時隙位置。本發(fā)明采用以上技術方案，具有以下優(yōu)點：(1)考慮了節(jié)點異構性對體域網的影響，針對各節(jié)點采樣率，最長時延容限等屬性存在不相同，甚至差異較大做不同考慮，減少節(jié)點和協(xié)調器的信息交互。(2)提出了新的多因子時隙分配次序和占用時隙數初始分配方案，從而實現節(jié)點對時隙的充分利用。(3)提出了新的關于高優(yōu)先級節(jié)點時隙分配方案，減少了部分高優(yōu)先級節(jié)點造成的時隙浪費，以提高時隙利用率。(4)依據wban的特點，節(jié)點對能耗的要求很高，本發(fā)明多因子優(yōu)先級的時隙分配方法能減少傳感器節(jié)點功耗，延長節(jié)點使用周期。附圖說明以下結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細說明；圖1為本發(fā)明的無線體域網示意圖；圖2為本發(fā)明的分配時隙流程圖；圖3為本發(fā)明的超幀結構圖；圖4為本發(fā)明的內網信息交互示意圖；圖5為本發(fā)明的時延示意圖；圖6為本發(fā)明的信息采樣發(fā)送所需時隙對比圖一；圖7為本發(fā)明的信息采樣發(fā)送所需時隙對比圖二。具體實施方式如圖三所示，在每個超幀開始之前，協(xié)調器執(zhí)行一次本算法，并將時隙分配的結果打包到信標幀中，發(fā)送給各傳感器節(jié)點。在體域網這個特定的場景中，每個傳感器節(jié)點在正常工作狀態(tài)下，以恒定的采樣率進行信息采集，并以先進先出的方式將信息存儲到緩存中，而緩存的容量是有限的，如果存儲的數據量要大于換存量，就會發(fā)出溢出，后來的數據就會覆蓋先前的數據。時延則為信息從采樣到發(fā)送成功的時間間隔，如果在規(guī)定的時間內信息沒有發(fā)送出去，則認為是無效數據，將其丟棄。由以上看出，數據發(fā)送有兩個限制：緩存和時延，而在正常情況下，采樣率fi為恒定，則滿足bi＝di×fi，其中di表示第i個節(jié)點的緩存中最先采樣到的數據距離當前的時間，bi表示第i個節(jié)點緩存中的數據量，fi表示節(jié)點i的采樣率。數據時延要小于di和bi/fi的最小值，當前緩存數要小于bi和di·fi的最小值，也就是說，時延限制和緩存限制可以相互轉換，因此，我們可以在下面的討論中只考慮一種限制。如圖1-7之一所示，本發(fā)明公開了一種體域網中基于多因子優(yōu)先級的時隙分配方法，其包括以下步驟：s1：協(xié)調器在每個超幀開始前計算每個節(jié)點初始需要的時隙數；進一步地，所述步驟s1的具體步驟為：s1-1：協(xié)調器獲取每個節(jié)點的采樣率fi；s1-2：協(xié)調器在每個超幀開始前獲取每個節(jié)點的緩存中最先采樣到的數據距離當前的時間di，s1-3：協(xié)調器通過信息幀的最大長度計算每個節(jié)點需要的時隙數；每個節(jié)點需要的時隙數的計算公式：其中nr,i表示第i個節(jié)點在本超幀初始需要的時隙數，sd表示一個數據包中有效字節(jié)占用的最大長度。s2：協(xié)調器確定每個節(jié)點時隙分配時的權重值，按照每個節(jié)點的權重值從大到小進行節(jié)點初始排序，并按該初始順序分配每個節(jié)點對應的時隙數；本發(fā)明選取七個節(jié)點且按照星形拓撲結構的網絡，根據節(jié)點功能m，采樣率fi，剩余時延di，最初所需時隙數nr,i，求權平均算各自總和數值，按照最后數值從大到小進行初始排序，和順序分配各節(jié)點占用時隙數。表一、表二分別為節(jié)點功能設置的權值及各因子設置的權重,其中為i節(jié)點最大時延容限。節(jié)點功能權值1心電圖72血氧43體溫14呼吸55血壓36加速度27脈搏6表一：節(jié)點功能設置的權值因子節(jié)點功能采樣率時隙數剩余時延權重0.10.40.10.4表二：節(jié)點各因子設置的權重具體地，所述步驟s2中協(xié)調器確定每個節(jié)點時隙分配時的權重值的方法包括以下步驟：s2-1：根據每個節(jié)點的節(jié)點功能的不同為每個節(jié)點分配對應的權值m；s2-2：獲取每個節(jié)點的采樣率fi、剩余時延di和最初所需時隙數nr,i；s2-3：計算每個節(jié)點時隙分配時的權重值；每個節(jié)點的權重值的計算公式如下：αi＝％10m+％40fi+％40nr,i+％10di(2)其中，αi第i個節(jié)點的權重值，m為每個節(jié)點的節(jié)點功能的權值，fi為第i個節(jié)點的采樣率；di為第i個節(jié)點的剩余時延，為第i個節(jié)點最大時延容限；nr,i為第i個節(jié)點的最初所需時隙數。s3：協(xié)調器判斷每個節(jié)點中的數據是否超過時延門限，并確定節(jié)點的優(yōu)先級；當節(jié)點中的數據超過時延門限時，將該節(jié)點設為節(jié)點優(yōu)先；當節(jié)點中的數據未超過時延門限時，將該節(jié)點設為非優(yōu)先節(jié)點；進一步地，所述步驟s3的具體步驟為：s3-1：定義時延門限tth，其中tth＝tf+n*ts，tf、ts分別代表著超幀長度和時隙長度，具體如圖5所示；s3-2：定義節(jié)點優(yōu)先參數ci，ci的取值為0或者1；當節(jié)點的ci值為1時，該節(jié)點處于高優(yōu)先級且該節(jié)點的數據必須在本超幀內發(fā)送；當節(jié)點的ci值為0時，該節(jié)點處于低優(yōu)先級且該節(jié)點的數據非必須在本超幀內發(fā)送；s3-3：判斷是否成立，其中為第i個節(jié)點最大時延容限；及分別為節(jié)點最大時延容限和節(jié)點最大緩存數，為節(jié)點初始最大時延容限。當判定條件成立時，意味著如果我們把傳感器的數據推遲到下一個超幀發(fā)送，就會發(fā)生超出時延容限的情況，因此，將該節(jié)點的節(jié)點優(yōu)先參數ci置位為1；當判定條件不成立時，將該節(jié)點的節(jié)點優(yōu)先參數ci置位為0。s4：協(xié)調器判斷節(jié)點數據的數據量是否大于預留給該節(jié)點的數據量；當節(jié)點數據的數據量大于預留給該節(jié)點的數據量時，執(zhí)行步驟s5；當節(jié)點數據的數據量不大于預留給該節(jié)點的數據量時，執(zhí)行步驟s8；進一步地，所述步驟s4的具體步驟為：s4-1：協(xié)調器判斷fi*di-nr,i*sd是否大于零，s4-2：當fi*di-nr,i*sd大于零時，則節(jié)點數據的數據量大于預留給該節(jié)點的數據量時，執(zhí)行步驟s5；s4-3：當fi*di-nr,i*sd不大于零時，則節(jié)點數據的數據量不大于預留給該節(jié)點的數據量時，執(zhí)行步驟s8。s5：協(xié)調器判斷該節(jié)點是否處于高優(yōu)先級：當該節(jié)點為低優(yōu)先級時，執(zhí)行步驟s8；當該節(jié)點為高優(yōu)先級時，執(zhí)行步驟s6；s6：協(xié)調器判斷該節(jié)點的剩余數據的時延容限是否超過該節(jié)點的最大時延容限；當剩余數據的時延容限超過該節(jié)點的最大時延容限時，該節(jié)點的初始需要的時隙數加1；當剩余數據的時延容限未超過該節(jié)點的最大時延容限時，該節(jié)點的初始需要的時隙數保持不變；進一步地，所述步驟s6的具體步驟為：s6-1：協(xié)調器判斷是否成立，其中dj＝(difi-nr,i*sd)/fi，dj為發(fā)送nr,i個節(jié)點數據后剩余數據距離當前的時間；s6-2：當成立時，則剩余數據的時延容限超過該節(jié)點的最大時延容限，該節(jié)點的初始需要的時隙數nr,i加1；s6-3：當不成立時，則剩余數據的時延容限未超過該節(jié)點的最大時延容限時，該節(jié)點的初始需要的時隙數nr,i保持不變。而需要注意的一點是公式在這里是判定高優(yōu)先級節(jié)點發(fā)送數據最后一個不能充滿數據的時隙，對于它的時延是該時隙中最先采樣到的數據距離當前的時間。對于一些的節(jié)點來說，可以使得時隙利用率增加。在這里做個對比圖，方案一不做時隙內時延判定，方案二用該公式判定即本文所采用的方法，如圖7所示，第一種方案由于沒有判定最后時隙內數據時延，導致時隙數增加，從而降低時隙利用率。而第二種方案可以充分利用時隙。s7：協(xié)調器判斷所有高優(yōu)先級的節(jié)點的新分配的總時隙數是否小于協(xié)調器一個周期內總的時隙數：當高優(yōu)先級的節(jié)點的新分配的總時隙數小于協(xié)調器一個周期內總的時隙數時，協(xié)調器從低優(yōu)先級的節(jié)點中挑選節(jié)點的初始需要的時隙數不為零的節(jié)點，并將挑選中的節(jié)點的優(yōu)先級改為高優(yōu)先級；否則，執(zhí)行步驟s8；進一步地，所述步驟s7中協(xié)調器從低優(yōu)先級的節(jié)點中挑選節(jié)點的初始需要的時隙數不為零的節(jié)點的具體包括以下步驟：s7-1：判定所有低優(yōu)先級的節(jié)點的總時隙數是否大于協(xié)調器剩余的時隙數：s7-2：當所有低優(yōu)先級的節(jié)點的總時隙數不大于協(xié)調器剩余的時隙數時，所有低優(yōu)先級的節(jié)點的優(yōu)先級修改為高優(yōu)先級；并執(zhí)行步驟s8；s7-3：當所有低優(yōu)先級的節(jié)點總的時隙數大于協(xié)調器剩余的時隙數時，采用動態(tài)規(guī)劃求解最優(yōu)值的方法從低優(yōu)先級的節(jié)點挑選具有最優(yōu)解的低優(yōu)先級的節(jié)點，并將挑選的低優(yōu)先級的節(jié)點的優(yōu)先級修改為高優(yōu)先級，并執(zhí)行步驟s8。進一步地，所述步驟s7-1中通過判斷是否成立來判定所有低優(yōu)先級的節(jié)點的總時隙數是否大于協(xié)調器剩余的時隙數；當成立時，說明所有ci值為不為零的節(jié)點分配時隙后，協(xié)調器還有剩余時隙，則判定所有低優(yōu)先級的節(jié)點的總時隙數不大于協(xié)調器剩余的時隙數；當不成立時，則表明時隙超出，ci值為零的節(jié)點不能全部被分配，則判定所有低優(yōu)先級的節(jié)點的總時隙數大于協(xié)調器剩余的時隙數。進一步地，所述步驟s7-3中采用動態(tài)規(guī)劃求解最優(yōu)值的方法從低優(yōu)先級的節(jié)點挑選具有最優(yōu)解的低優(yōu)先級的節(jié)點的具體步驟為：s7-3-1：設定其中n表示協(xié)調器一周期內的總時隙數，表示節(jié)點優(yōu)先參數ci＝1的節(jié)點的總時隙數，其中m為節(jié)點數；表示分配完節(jié)點優(yōu)先參數ci＝1的節(jié)點的總時隙數后協(xié)調器的剩余時隙數；s7-3-2：設定時隙u＝{nr，i，ci＝0}，獲取子集合使得在約束條件下下最大；s7-3-3：設v[x,y]用來表示前x項中分配時隙數為y的最大時隙數，得到遞推式通過遞推式得到最優(yōu)解。需要說明的是，由于傳感器節(jié)點是一直在采樣數據，因此在這邊有兩種數據實施方案，第一種方案就是節(jié)點超幀開始的數據，第二種方案是節(jié)點在超幀開始時的數據加上本超幀內采樣的數據即本文所采用的方案，而對于判定ci為1的節(jié)點，按照兩種方法分別計算所需的時隙兩種方案如(圖6)所示，因為本超幀內采樣的數據也被發(fā)送，使得時隙利用率提高，由(圖6)也可以看出方案二的時隙利用率明顯高于方案一的時隙利用率。而需要注意另外的一點是公式在這里是判定高優(yōu)先級節(jié)點發(fā)送數據最后一個不能充滿數據的時隙，對于它的時延是該時隙中最先采樣到的數據距離當前的時間。對于一些的節(jié)點來說，可以使得時隙利用率增加。在這里做個對比圖，方案一不做時隙內時延判定，方案二用該公式判定即本文s6-3所采用的方法，如(圖7)所示，第一種方案由于沒有判定最后時隙內數據時延，導致時隙數增加，從而降低時隙利用率。而第二種方案可以充分利用時隙。s8：協(xié)調器計算每個節(jié)點按當前排序還剩余的數據量，并按每個節(jié)點初始排序將各個節(jié)點的剩余的數據量放入超幀，并去除低優(yōu)先級的節(jié)點的時隙，重組得到一個新的時隙分配序列為最終確定各節(jié)點發(fā)送的順序和占用時隙數，發(fā)送超幀。進一步地，所述步驟s8中每個節(jié)點按當前排序還剩余的數據量的計算公式為：di*fi-nr,i*sd+(p-1)*ts(4)其中p為節(jié)點i在當前排序下的時隙位置。本發(fā)明采用以上技術方案，具有以下優(yōu)點：(1)考慮了節(jié)點異構性對體域網的影響，針對各節(jié)點采樣率，最長時延容限等屬性存在不相同，甚至差異較大做不同考慮，減少節(jié)點和協(xié)調器的信息交互。(2)提出了新的多因子時隙分配次序和占用時隙數初始分配方案，從而實現節(jié)點對時隙的充分利用。(3)提出了新的關于高優(yōu)先級節(jié)點時隙分配方案，減少了部分高優(yōu)先級節(jié)點造成的時隙浪費，以提高時隙利用率。(4)依據wban的特點，節(jié)點對能耗的要求很高，本發(fā)明多因子優(yōu)先級的時隙分配方法能減少傳感器節(jié)點功耗，延長節(jié)點使用周期。應理解，本實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。當前第1頁12