CN105072579A - 数据传输路径获取方法和数据采集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的数据传输路径获取方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤一，sink节点指定数据收集的agent节点，并在离开agent节点的移动过程中选择移动轨迹附近的固定节点作为mark节点，并按照时间选后将mark节点存入mark数组；步骤二，sink节点在移动过程中将获取第一边和第二边之间的第一路由夹角，第三边和第四边之间的第二路由夹角；步骤三，当mark数组只有一个mark节点时，将第一路由夹角和90°比较，若第一路由夹角大于90°，则mark数组不变，若第一路由夹角小于90°，则删除mark节点；步骤四：当mark数组有多个mark节点时，sink节点将第一路由夹角和第二路由夹角进行比较；以及步骤五，sink节点将mark数组沿着mark数组中mark节点按照时间先后顺序连成的移动轨迹发送给agent节点。

Description

数据传输路径获取方法和数据采集系统
技术领域
本发明涉及一种数据传输技术，特别涉及一种数据传输路径获取方法和数据采集系统。
背景技术
在无线传感器网络的应用场景中，有一种sink节点移动收集网络中信息的方式。sink节点在移动过程中向指定区域的agent节点发出数据查询请求，代理节点收集指定区域的数据，并沿着sink节点的移动轨迹发送给sink节点。但是sink的移动轨迹可能产生回路，例如在图1中，sink节点沿着位置1-2-3-4-2-5的轨迹移动，显然产生一个回路2-3-4-2，若数据严格的按照sink的移动轨迹传输则会造成传输资源的浪费，并且增加延迟，本发明要解决的问题是消除sink移动轨迹中的回路，按照最短的路径将数据发送至sink节点。例如在图1中，希望消除回路2-3-4-2，数据沿着1-2-5的轨迹发送至sink节点，将可对无回路的移动轨迹进行优化，以获得最优的数据传输路径。
年来，无线传感器网络(WSN)领域的信息采集与监测技术得到了学术界和工业界的广泛关注，在环境信息监测、农业生产、医疗健康监护、军事侦察、建筑与家居、工业生产控制以及商业等领域有着广阔的应用前景。无线传感器网络可以应用于大规模网络中数据的收集和查询，普通的传感器节点根据自己的传感功能采集相关的信息，如温度传感器可以获得周围的温度信息。在此之前，已有的关于数据汇聚方法的文献和专利，例如已有专利CN101808289A，公开了一种基于移动汇聚节点的无线传感器网络的数据收集方法，但该专利的重点在于代理节点收集周围传感信息的方法，并没有针对代理节点将信息向汇聚节点传输进行解决，更没有关于传输数据时避免回路的解决方案以及数据传输路径优化的方法。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种易生产、效率高的数据传输路径获取方法和数据采集系统。
本发明提供的数据传输路径获取方法，具有这样的特征，包括以下步骤：
步骤一，sink节点指定用于数据收集的agent节点，并在离开agent节点的移动过程中选择移动轨迹附近的固定节点作为mark节点，并按照时间选后顺序将mark节点存入mark数组；
步骤二，sink节点在移动过程中将获取第一边和第二边之间的第一路由夹角，第三边和第四边之间的第二路由夹角，其中，第一边为mark数组中倒数第一个mark节点和倒数第二个mark节点之间的连线，第二边为agent节点和mark数组中倒数第二个mark节点之间的连线之间的连线，第三边为mark数组中倒数第二个mark节点和倒数第三个mark节点之间的连线，第四边为agent节点和mark数组中倒数第三个mark节点之间的连线之间的连线；
步骤三，当mark数组只有一个mark节点时，将第一路由夹角和90°比较，若第一路由夹角大于90°，则mark数组不变，若第一路由夹角小于90°，则删除mark节点；
步骤四：当mark数组有多个mark节点时，sink节点将第一路由夹角和第二路由夹角进行比较，如果第一路由角大于所述第二路由角，mark数组不变，否则将倒数第二个mark节点从mark数组中删除，并根据删除更新后的mark数组按照步骤二重新计算第一路由夹角和第二路由夹角，然后重新将第一路由夹角和第二路由夹角进行比较，重复步骤二，直至，第一路由夹角大于第二路由夹角；以及
步骤五，sink节点将mark数组沿着mark数组中mark节点按照时间先后顺序连成的移动轨迹发送给agent节点。
本发明还提供的数据传输路径获取方法，具有这样的特征，包括：mark节点，用来标识sink节点经过的位置；sink节点，用于在移动过程中向代理节点发送数据查询请求，并按照权利要求1方法来生成包含mark节点的mark数组，用来记录sink节点的移动轨迹；以及agent节点，用于接受sink节点的数据查询请求，收集所负责区域内的数据，并将数据沿着mark数组中mark节点按照时间先后顺序连成的移动轨迹传送至sink节点。
发明作用和效果
根据本发明所涉及数据传输路径获取方法和数据采集系统，针对agent节点到移动sink节点路径的优化，有效的避免传输回路的产生，无论移动汇聚节点怎样移动，采用本专利的方法都可以使得最终的路径成功的避免传输回路的产生，并可对无回路的移动轨迹进行优化，以获得最优的数据传输路径。
附图说明
图1是现有技术中路由产生回路的路由图；
图2是本发明在实施例中的数据传输路径的第一路由图；
图3是本发明在实施例中的数据传输路径的第二路由图；以及
图4是本发明在实施例中的数据传输路径的第三路由图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明所涉及的数据传输路径获取方法和数据采集系统作详细的描述。
图2是本发明在实施例中的数据传输路径的第一路由图。
图3是本发明在实施例中的数据传输路径的第二路由图。
图4是本发明在实施例中的数据传输路径的第三路由图。
如图2、图3和图4所示，数据传输路径获取方法具有以下步骤：
步骤一：sink节点指定用于数据收集的agent节点，并在离开agent节点的移动过程中选择移动轨迹附近的固定节点作为mark节点，并按照时间选后顺序将mark节点存入mark数组。
步骤二：sink节点在移动过程中将获取第一边和第二边之间的第一路由夹角，第三边和第四边之间的第二路由夹角，其中，第一边为mark数组中倒数第一个mark节点和倒数第二个mark节点之间的连线，第二边为agent节点和mark数组中倒数第二个mark节点之间的连线之间的连线，第三边为mark数组中倒数第二个mark节点和倒数第三个mark节点之间的连线，第四边为agent节点和mark数组中倒数第三个mark节点之间的连线之间的连线。
步骤三：当mark数组只有一个mark节点时，将第一路由夹角和90°比较，若第一路由夹角大于90°，则mark数组不变，若第一路由夹角小于90°，则删除mark节点。
sink节点在之后移动路径中初始点为agent节点(A节点)，第一个mark节点即(B节点)直接放入mark数组中，当sink节点移动到C节点时，mark数组增加C节点(即mark数组中的元素个数超过2时)，以第一个mark节点作为顶点，agent节点(A节点)和当前mark节点(C节点)作为两边节点作第一路由夹角(∠1)。将∠1和90°比较，若∠1>90°，则mark数组不变，若∠1<90°，则删除B节点。本实施例中∠1>90°，因此mark数组不变。
步骤四：当mark数组有多个mark节点时，sink节点将第一路由夹角和第二路由夹角进行比较，如果第一路由角大于所述第二路由角，mark数组不变，否则将倒数第二个mark节点从mark数组中删除，并根据删除更新后的mark数组按照步骤二重新计算第一路由夹角和第二路由夹角，然后重新将第一路由夹角和第二路由夹角进行比较，重复步骤二，直至，第一路由夹角大于第二路由夹角。
在本实施例中，当sink节点移动D节点时，mark数组增加D节点，以上一个mark节点(C节点)为顶点，当前mark节点(D节点)和agent节点(A节点)为两边做第二路由夹角(∠2)。此时，比较∠2和∠1的大小，∠2>∠1，则mark数组不变。
当sink节点移动到E节点时，mark数组增加E节点，以上一个mark节点(D节点)为顶点，当前mark节点(E节点)和agent节点(A节点)为两边做第三路由夹角(∠3)。比较∠3和∠2的大小，此时∠3<∠2，从mark数组中删除D节点。
以当前mark数组的倒数第二个mark节点(C节点)为顶点，E节点和agent节点(A节点)为两边，做第四路由夹角(∠4)，并和∠1比较大小。∠4>∠1，则mark数组不变。
当sink节点移动到F节点时，mark数组增加F节点，以上一个mark节点(E节点)为顶点，当前mark节点(F节点)和agent节点(A节点)为两边做第五路由夹角(∠5)，由于∠5<∠4，取消E节点的mark节点资格。
然后以倒数第二个mark节点(C节点)为顶点，F0节点和agent节点(A节点)为两边，做第六路由夹角(∠6)，并和∠1比较大小。∠6>∠1，则mark数组不变。
步骤五：sink节点将mark数组沿着mark数组中mark节点按照时间先后顺序连成的移动轨迹发送给agent节点。
经过以上一系列的比较之后，从agent节点到sink节点的当前位置F节点的数据的传输路径为A-B-C-F。
数据采集系统包含有：sink节点、mark节点和agent节点。
sink节点为可移动的，用于在移动过程中向代理节点发送数据查询请求，并按照本实施例中的数据传输路径获取方法来生成包含mark节点的mark数组，用来记录sink节点的移动轨迹。
mark节点为标识节点，静止的，用来标识sink节点经过的位置。
agent节点，用于接受sink节点的数据查询请求，收集所负责区域内的数据，并将数据沿着mark数组中mark节点按照时间先后顺序连成的移动轨迹传送至sink节点。
mark节数组为标识数组用来存储sink节点移动轨迹上的mark节点。
sink节点需要开始收集数据时，mark数组中留下的节点即为去掉回路和绕路后的数据传输路径，此时sink节点将请求收集数据包沿着这条路径发送给agent节点，agent节点收到请求后将数据沿着原路发送给sink节点。等到sink节点收到agent节点发送过来的数据包后，整个收集过程结束。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及数据传输路径获取方法和数据采集系统，针对agent节点到移动sink节点路径的优化，有效的避免传输回路的产生，无论移动汇聚节点怎样移动，采用本专利的方法都可以使得最终的路径成功的避免传输回路的产生，并可对无回路的移动轨迹进行优化，以获得最优的数据传输路径。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种数据传输路径获取方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，sink节点指定用于数据收集的agent节点，并在离开所述agent节点的移动过程中选择移动轨迹附近的固定节点作为mark节点，并按照时间选后顺序将所述mark节点存入mark数组；
步骤二，所述sink节点在移动过程中将获取第一边和第二边之间的第一路由夹角，第三边和第四边之间的第二路由夹角，其中，所述第一边为所述mark数组中倒数第一个所述mark节点和倒数第二个所述mark节点之间的连线，所述第二边为所述agent节点和所述mark数组中倒数第二个所述mark节点之间的连线之间的连线，所述第三边为所述mark数组中倒数第二个所述mark节点和倒数第三个所述mark节点之间的连线，所述第四边为所述agent节点和所述mark数组中倒数第三个所述mark节点之间的连线之间的连线；
步骤三，当所述mark数组只有一个所述mark节点时，将所述第一路由夹角和90°比较，若所述第一路由夹角大于90°，则所述mark数组不变，若所述第一路由夹角小于90°，则删除所述mark节点；
步骤四：当所述mark数组有多个所述mark节点时，所述sink节点将所述第一路由夹角和所述第二路由夹角进行比较，如果所述第一路由角大于所述第二路由角，所述mark数组不变，否则将倒数第二个所述mark节点从所述mark数组中删除，并根据删除更新后的所述mark数组按照所述步骤二重新计算所述第一路由夹角和所述第二路由夹角，然后重新将所述第一路由夹角和所述第二路由夹角进行比较，重复所述步骤二，直至，所述第一路由夹角大于所述第二路由夹角；以及
步骤五，所述sink节点将所述mark数组沿着mark数组中mark节点按照时间先后顺序连成的移动轨迹发送给所述agent节点。
2.一种数据采集系统，其特征在于，包括：
mark节点，用来标识sink节点经过的位置；
所述sink节点，用于在移动过程中向代理节点发送数据查询请求，并按照权利要求1所述方法来生成包含所述mark节点的mark数组，用来记录所述sink节点的移动轨迹；以及
agent节点，用于接受所述sink节点的所述数据查询请求，收集所负责区域内的数据，并将所述数据沿着所述mark数组中所述mark节点按照时间先后顺序连成的移动轨迹传送至所述sink节点。
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