基于梯度的无线传感器网络拓扑维护方法和分组转发方法

    公开(公告)号:CN102088751B

    公开(公告)日:2013-07-10

    申请号:CN201110054645.X

    申请日:2011-03-08

    发明人: 赵壮 高雪 王嵚

    IPC分类号: H04W40/02 H04W84/18

    CPC分类号: Y02D70/30

    摘要: 本发明揭示了一种基于梯度的无线传感器网络拓扑维护方法,涉及无线传感器网络,其特征是采用反向路径代价的计算方法得到路径代价,由此建立梯度;基于该梯度,每个节点周期性的维护自己的父节点和备用父节点的链路。节点转发分组时,将分组投递到可行下一跳中,路径代价最小的那一个。本发明考虑了无线传感网的数据汇聚特性,采用梯度降低的方向进行链路维护,可以很好的适应链路动态性强的无线传感器网络,并能控制协议开销、保持高的路由性能。

    无线传感器网络随机休眠调度路由方法

    公开(公告)号:CN102083163B

    公开(公告)日:2013-11-20

    申请号:CN201110047275.7

    申请日:2011-02-28

    发明人: 赵壮 高雪 王嵚

    IPC分类号: H04W40/02 H04W52/02 H04W84/18

    CPC分类号: Y02D70/30

    摘要: 无线传感器网络的随机休眠调度路由方法,属于无线网络协议。具体方法是各个节点维护一个伪随机数序列。该数列是以各节点随机产生的种子由同一个伪随机数生成算法生成的。继而,节点以该随机数序列确定出自己在该次网络运行周期里的随机休眠时序安排。通过在网络初始化时广播自己的种子,节点与其一跳邻居可以通过计算获知彼此的伪随机数列,从而得知彼此的休眠与苏醒时间。当节点需要发送数据时,通过计算自己邻居的苏醒时间,将数据包发送给第一个醒来的节点。该机制通过一种随机休眠调度的机制使节点轮替工作,以达到降低和均衡全网能量消耗的目的。

    无线传感网中多移动sink接入控制方法

    公开(公告)号:CN101827404B

    公开(公告)日:2012-05-23

    申请号:CN201010142155.0

    申请日:2010-04-09

    发明人: 赵壮

    IPC分类号: H04W28/24 H04W48/00 H04W84/18

    摘要: 本发明公开了一种无线传感网中多移动sink接入的控制方法,该控制方法可以针对所有移动sink提供单一服务质量,每个sink节点监听周围其他sink广播的hello包,周期性地统计出其通信范围Rs内广播hello消息的移动sink节点的数量,根据这一数量来确定自身是否需要在下一周期广播控制包或保持沉默的概率,或动态调整自己的hello广播频率;另外也可以针对不同移动sink可以提供不同的服务质量。这种控制方法能够灵活地满足不同的服务质量要求,在保障数据收集的同时,减少了控制包的数量,有效地降低了网络开销,还具有简单且易于在实际的无线传感器网络中实现的特点。

    无线网络的基于能量的多路径路由方法

    公开(公告)号:CN102137463A

    公开(公告)日:2011-07-27

    申请号:CN201110055948.3

    申请日:2011-03-09

    IPC分类号: H04W40/10 H04W40/12 H04W40/24

    CPC分类号: Y02D30/20 Y02D70/34

    摘要: 无线网络的基于能量的多路径路由方法,涉及无线网络。其中,路径发现方法是:源节点以洪泛RREQ信令方式发起寻径过程;中间节点根据接收到该RREQ信令的链路的质量状况和自身剩余能量信息设置迟滞转发时间;迟滞过程中,如果收到更好的路径,则更新路径信息和迟滞时间;每个中间节点仅转发一次RREQ信令;宿节点根据所收到的RREQ消息获得多条节能路径。本发明路由方法能够通过按需路径发现过程,发现多条能量高效路径,从而提高节点能量效率、降低路径发现频率,降低协议开销,延长网络寿命,并易于在现有无线节点平台之上实现。

    带状无线传感器网络基于分簇的数据采集方法

    公开(公告)号:CN102123472A

    公开(公告)日:2011-07-13

    申请号:CN201110055112.3

    申请日:2011-03-09

    发明人: 赵壮 高雪 王嵚

    IPC分类号: H04W40/02 H04W84/18

    CPC分类号: Y02D70/30

    摘要: 本发明揭示了一种带状无线传感器网络基于分簇的数据采集方法,所采用的技术方案是:采用能量高效的分簇算法对带状无线传感器网络进行分簇,选出簇头节点;设置簇头节点睡眠调度,并获取邻居簇头的睡眠调度;移动sink节点设置并动态更新自己的睡眠调度;然后每个传感器节点首先把数据包转发给所在簇的簇头节点,簇头节点对数据包进行缓存,当处于活动时隙时,如果接收到移动Sink节点广播的query包,则在发送reply消息之后,在本时隙持续时间内把数据包发送给移动Sink节点;如果未发完,则等待本节点下一个帧内的活跃时隙。这种方法保证高路由效率的同时,可以降低能量消耗,延长网络寿命。

    无线传感网中的基于跳数的流量自适应休眠调度方法

    公开(公告)号:CN102098731B

    公开(公告)日:2014-06-25

    申请号:CN201110026173.7

    申请日:2011-01-25

    IPC分类号: H04W28/10 H04W84/18

    CPC分类号: Y02D70/00

    摘要: 本发明公开了一种无线传感器网中的基于跳数的流量自适应休眠调度方法,无线传感器网中具有sink节点,传感器节点与sink节点间隔一个距离跳数,上述两节点工作周期为一个超帧,还包括时间设置、工作时隙数设置、跳数阈值K设置、工作时隙数Tinner、Touter设置、K及Tinner、Touter调整。本方案即适用于单sink网络,也适用于多sink网络。本方案包括两个关键技术,基于跳数设置节点工作时隙数,基于数据流量调整工作时隙数。根据网络中数据传输的流量特性动态调整节点的休眠机制,在保障数据收集任务的同时,减少节点工作时间,节省能量,网络开销很小,还具有简单且易于在实际的无线传感器网络中实现。

    基于骨干结构的高可靠无线广播方法

    公开(公告)号:CN102137335A

    公开(公告)日:2011-07-27

    申请号:CN201110046207.9

    申请日:2011-02-26

    IPC分类号: H04W4/06

    摘要: 基于骨干结构的高可靠无线广播方法,它涉及无线广播技术领域。它的广播方法为:第一部分是高可靠骨干结构构建,第二部分是基于该骨干结构实现高可靠广播;首先构造一个高可靠广播骨干结构,网络中的每个节点或者属于该骨干结构,或者是该骨干结构中某个节点的邻居节点;然后,在该骨干结构上实现广播,即:仅该骨干结构上的节点广播分组;在上述基础上,实现骨干结构外的节点基于概率的友情机会转发——以支持骨干结构上的节点的高可靠广播。它结合无线链路的机会特性,通过沿着骨干结构的广播和骨干结构之外友情节点的机会补冲转发,来大大提高广播可靠性,并同时降低广播开销。

    一种基于查询的多汇聚节点无线传感器网络路由方法

    公开(公告)号:CN102083167A

    公开(公告)日:2011-06-01

    申请号:CN201110056803.5

    申请日:2011-03-10

    IPC分类号: H04W40/10

    CPC分类号: Y02D70/00

    摘要: 一种多汇聚节点无线传感器网络中基于查询的路由方法,属于无线网络协议技术领域。主要用于减少无线传感器网络节点建立和维护路由的能量开销,以达到节约全网能量消耗的目的。具体方法是使每个sink节点动态更新一个最佳覆盖范围值Cs,只将查询任务以interest的形式发布给最佳覆盖范围内的节点,建立和维护一个以自身为中心的较小的路由树。未包含在树内的传感器节点采用按需路由方式,在有数据传输需要时才寻求建立一条连接到该路由树的路由。本发明可以减少网络维护过多路由带来的开销,更适用于链路状态多变的网络环境。

    无线传感网中多移动sink接入控制方法

    公开(公告)号:CN101827404A

    公开(公告)日:2010-09-08

    申请号:CN201010142155.0

    申请日:2010-04-09

    发明人: 赵壮

    IPC分类号: H04W28/24 H04W48/00 H04W84/18

    摘要: 本发明公开了一种无线传感网中多移动sink接入的控制方法,该控制方法可以针对所有移动sink提供单一服务质量,每个sink节点监听周围其他sink广播的hello包,周期性地统计出其通信范围Rs内广播hello消息的移动sink节点的数量,根据这一数量来确定自身是否需要在下一周期广播控制包或保持沉默的概率,或动态调整自己的hello广播频率;另外也可以针对不同移动sink可以提供不同的服务质量。这种控制方法能够灵活地满足不同的服务质量要求,在保障数据收集的同时,减少了控制包的数量,有效地降低了网络开销,还具有简单且易于在实际的无线传感器网络中实现的特点。

    一种无线传感网的延迟受限低代价路由方法

    公开(公告)号:CN102098755B

    公开(公告)日:2013-11-20

    申请号:CN201110031448.6

    申请日:2011-01-28

    摘要: 一种无线传感网的延迟受限低代价路由方法,传感器节点是同步的且工作在低占空比模式;sink节点全网广播一条interest消息包发起路径建立,该包在扩散过程中建立从传感器节点到sink节点的多条非支配性路径;当一个传感器节点决定向相邻节点转发interest包时,依次按每个相邻节点的工作时隙转发;根据已经建立的非支配性多路径下一跳信息及相关路径信息,分组持有节点从中选择满足跳数最小的路径;收到该分组的节点持续逐跳转发,直到分组到达sink节点;如果没有路径满足上述延迟约束,则丢弃该分组。本发明方法具有分布式特性,能够快速建立从各个传感器节点到sink节点的延迟受限低代价路径,并可方便地实现分组转发。