CN104837139A - 一种无线传感网中节点数据传输方法 - Google Patents

一种无线传感网中节点数据传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无线传感网中节点数据传输方法。先通过定位节点对将一个无线传感网中的节点划分至以定位节点为汇聚节点的多个无线传感子网中，再通过定位节点将每个周期内接收到的其他节点发送的数据信息进行均值计算后将最终数据结果发送出去，本发明中的定位节点对应的无线传感网中的其他节点均采用该定位节点的位置信息来进行标记，可以有效减少相近节点的定位模块的数量。

Description

一种无线传感网中节点数据传输方法
技术领域
   本发明属于无线传感网领域，更具体地说是一种无线传感网中节点数据传输方法。
背景技术
 无线传感器网络是新兴的研究领域，在军事、环境、健康、家庭、商业领域等许多方面有着巨大的潜在应用前景。无线传感器网络节点是组成网络的基本单元，无线传感器网络的迅速发展，给无线传感器网络节点的设计和管理提出了许多挑战。 
无线传感器网络是集数据采集、处理及通信功能于一体的分布式自组织网络。无线传感器网络由在一定区域范围内的多个具有无线通信、传感、数据处理功能的网络节点组成。传感器节点负责采集、处理、压缩数据、中转其他节点的数据包并将数据包发送出去。在不同的应用中，传感器网络节点的结构不尽相同，一般由数据采集单元(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制单元(微处理器、存储器)、无线通信单元(无线收发器)和供电单元(电池)等组成。
  申请号：201310315601.7 ，一种无线传感器节点的数据传输方法，包括：A、无线传感器节点有上行数据传输时，发起蓝牙连接建立过程，建立与蓝牙接入点之间的蓝牙连接；所述无线传感器节点与所述蓝牙接入点之间进行上行数据传输；所述蓝牙接入点将上行数据发送给监控中心；B、若上行数据传输完毕之后，无线传感器节点发起蓝牙连接断开过程。本申请技术方案可以降低无线传感器节点的电池电力消耗。
    申请号：201410271236.9 ，数据传输方法及通信节点，该方法包括：第三通信节点确定满足其以下之一的条件：条件1：上行链路和/或下行链路没有重传的数据进行传输；条件2：上行链路和/或下行链路有重传的数据进行传输且确定进行上下行资源分配模式转换之后的第三预定时间间隔，其中，第三预定时间间隔根据上下行资源分配比例的模式转换重传时序受到影响的传输时间间隔确定；第三通信节点使用上下行资源分配比例的第四模式进行数据传输。通过本发明，提高了TDD系统数据传输可靠性及TDD系统的频谱利用率。
但是目前的无线传感器节点都是靠自身的定位模块来获取位置信息，但某一定范围内的节点可以用同一个位置信息来标记的，这样大大浪费了资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种无线传感网中节点数据传输方法，该方法通过设置定位节点，将某一定范围内的所有节点的位置信息以定位节点位置信息来代替。
为了解决上述技术问题，本发明一种无线传感网中节点数据传输方法，包括以下步骤：
步骤1、将无线传感网划分为若干个无线传感子网，并对无线传感子网中的节点进行分配；
步骤1-1、在无线传感网中任选若干个节点为定位节点，所述定位节点设有定位模块，其中定位节点只具备数据接收和发送功能，其余节点具备数据采集和发送功能；
步骤1-2、以每个定位节点为圆点，半径为R进行节点搜索，将搜索到的节点分配给以该定位节点为汇聚节点的无线传感子网；
步骤1-3、查找两个或多个无线传感子网中是否有存在相同的节点，若存在，则分别获取该节点到其所在的每个无线传感子网的定位节点的距离，将该节点分配给其与定位节点距离最小的无线传感子网，更新该无线传感子网中的节点后执行步骤4，否则直接执行步骤4；
步骤1-4、查找是否存在未包含于任何一个无线传感子网中的节点，若存在，则分别获取该节点到每个无线传感子网的定位节点的距离，将该节点分配给其与定位节点距离最小的无线传感子网，更新无线传感子网中的节点，否则，当前无线传感子网中的节点即为更新后的无线传感子网中的节点；
步骤2、每个无线传感子网中的节点将采集到的数据信息发送至定位节点，所述数据信息包括节点编号和数据内容；
步骤3、定位节点将每个周期内接收到的其他节点发送的数据信息进行均值计算后将最终数据结果发送出去，所述数据结果包括数据内容和该定位节点的位置信息。
进一步地优选方案，本发明无线传感网中节点数据传输方法中，所述步骤3中进行均值计算后，将均值与每个节点发送的数据内容进行比较，若差值大于预设阈值T则对该节点进行故障标记。
 进一步地优选方案，本发明无线传感网中节点数据传输方法中，预设阈值T取每个无线传感子网中的除定位节点以外的其他节点的总数。
进一步地优选方案，本发明无线传感网中节点数据传输方法中，所述定位模块采用GPS模块。
进一步地优选方案，本发明无线传感网中节点数据传输方法中，选取的定位节点数量小于所有节点总数的1/2。
进一步地优选方案，本发明无线传感网中节点数据传输方法中，所述半径R的取值为3米。
本发明与现有技术相比具有显著的优点：本发明中的定位节点对应的无线传感网中的其他节点均采用该定位节点的位置信息来进行标记，可以有效减少相近节点的定位模块的数量；同时还可以有效的对一个无线传感子网中的节点故障进行监控。
附图说明
图1为无线传感网中节点分配方法的流程图。
图2为分配后的节点示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种无线传感网中节点数据传输方法，包括以下步骤：
步骤1、将无线传感网划分为若干个无线传感子网，并对无线传感子网中的节点进行分配；
步骤1-1、在无线传感网中任选若干个节点为定位节点，所述定位节点设有定位模块，定位模块采用GPS模块，其中定位节点只具备数据接收和发送功能，其余节点具备数据采集和发送功能；
步骤1-2、以每个定位节点为圆点，半径为R进行节点搜索，将搜索到的节点分配给以该定位节点为汇聚节点的无线传感子网；
步骤1-3、查找两个或多个无线传感子网中是否有存在相同的节点，若存在，则分别获取该节点到其所在的每个无线传感子网的定位节点的距离，将该节点分配给其与定位节点距离最小的无线传感子网，更新该无线传感子网中的节点后执行步骤4，否则直接执行步骤4；
步骤1-4、查找是否存在未包含于任何一个无线传感子网中的节点，若存在，则分别获取该节点到每个无线传感子网的定位节点的距离，将该节点分配给其与定位节点距离最小的无线传感子网，更新无线传感子网中的节点，否则，当前无线传感子网中的节点即为更新后的无线传感子网中的节点；
步骤2、每个无线传感子网中的节点将采集到的数据信息发送至定位节点，所述数据信息包括节点编号和数据内容；
步骤3、定位节点将每个周期内接收到的其他节点发送的数据信息进行均值计算后将最终数据结果发送出去，所述数据结果包括数据内容和该定位节点的位置信息。
本发明先通过定位节点对将一个无线传感网中的节点划分至以定位节点为汇聚节点的多个无线传感子网中，再通过定位节点将每个周期内接收到的其他节点发送的数据信息进行均值计算后将最终数据结果发送出去，本发明中的定位节点对应的无线传感网中的其他节点均采用该定位节点的位置信息来进行标记，可以有效减少相近节点的定位模块的数量。
同时为了可以有效的对一个无线传感子网中的节点故障进行监控，本发明步骤3中进行均值计算后，将均值与每个节点发送的数据内容进行比较，若差值大于预设阈值T则对该节点进行故障标记；预设阈值T取每个无线传感子网中的除定位节点以外的其他节点的总数。
实施例1
   如图2所示，节点A-节点G，选取节点A和节点D为定位节点，以半径R=3m进行节点搜索，节点B、节点C、节点E和节点F在以节点A为汇聚节点的第一无线传感子网中；节点G在以节点D为汇聚节点的第二无线传感子网中，从图2中可知，在节点A-节点G中没有节点同时在第一无线传感子网和第二无线传感子网中，同时，也不存在既不属于第一无线传感子网也不属于第二无线传感子网的节点，图2也即为更新后的节点分配图；
设图2中的节点为温度传感节点，以第一无线传感子网为例，某一周期节点B、节点C、节点E和节点F的发送温度数据如表1所示：
节点B 节点C 节点E 节点F
20℃ 24℃ 22℃ 33℃
节点B-节点F的温度均值为24.75℃，预设阈值T=4℃，节点F的温度与温度均值的差值大于T，则将节点F标记为故障节点。
显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种无线传感网中节点数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将无线传感网划分为若干个无线传感子网，并对无线传感子网中的节点进行分配；
步骤1-1、在无线传感网中任选若干个节点为定位节点，所述定位节点设有定位模块，其中定位节点只具备数据接收和发送功能，其余节点具备数据采集和发送功能；
步骤1-2、以每个定位节点为圆点，半径为R进行节点搜索，将搜索到的节点分配给以该定位节点为汇聚节点的无线传感子网；
步骤1-3、查找两个或多个无线传感子网中是否有存在相同的节点，若存在，则分别获取该节点到其所在的每个无线传感子网的定位节点的距离，将该节点分配给其与定位节点距离最小的无线传感子网，更新该无线传感子网中的节点后执行步骤4，否则直接执行步骤4；
步骤1-4、查找是否存在未包含于任何一个无线传感子网中的节点，若存在，则分别获取该节点到每个无线传感子网的定位节点的距离，将该节点分配给其与定位节点距离最小的无线传感子网，更新无线传感子网中的节点，否则，当前无线传感子网中的节点即为更新后的无线传感子网中的节点；
步骤2、每个无线传感子网中的节点将采集到的数据信息发送至定位节点，所述数据信息包括节点编号和数据内容；
步骤3、定位节点将每个周期内接收到的其他节点发送的数据信息进行均值计算后将最终数据结果发送出去，所述数据结果包括数据内容和该定位节点的位置信息。
2.根据权利要求1所述无线传感网中节点数据传输方法，其特征在于，所述步骤3中进行均值计算后，将均值与每个节点发送的数据内容进行比较，若差值大于预设阈值T则对该节点进行故障标记。
3.根据权利要求2所述无线传感网中节点数据传输方法，其特征在于，预设阈值T取每个无线传感子网中的除定位节点以外的其他节点的总数。
4.根据权利要求1所述无线传感网中节点数据传输方法，其特征在于，所述定位模块采用GPS模块。
5.根据权利要求1所述无线传感网中节点数据传输方法，其特征在于，选取的定位节点数量小于所有节点总数的1/2。
6.根据权利要求1所述无线传感网中节点数据传输方法，其特征在于，所述半径R的取值为3米。
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