CN105764066B - 一种面向配网信息感知的协作覆盖方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种面向配网信息感知的协作覆盖方法，该协作覆盖方法包括：连通的协作覆盖集合的构造，构造的协作覆盖集合可以用尽可能少的信息感知设备节点完成对所有目标节点的覆盖，并基于层次聚类的连通集合构造方法保持各协作覆盖集合的连通；协作覆盖集合的调度，引入能量比阈值的概念，将系统的生命周期划分为多个时间片段，在每一个时间片段计算感知设备集合的能量比，以此实现对集合的调度。本发明在不同时间片内通过连通协作覆盖集的构造和调度实现感知设备能源的高效利用，提高信息感知网络的使用效率。

Description

一种面向配网信息感知的协作覆盖方法

技术领域

本发明涉及一种传感器网络的协作覆盖方法，尤其是一种面向配网信息感知的协作覆盖方法。

背景技术

随着电网规模的不断扩大，能源和自然资源的消耗越来越大，分布式发电技术获得了越来越多的重视和应用。分布式能源以微网的形式组织，能够灵活接入和切出电网，成为智能电网的重要组成部分。虽然微网可实现对分布式能源的有效控制和管理，但是分布式能源固有的随机性和间歇性仍然对电网的稳定性存在冲击，因此需要对微网中的设备和网络进行状态监测。通过监测到的各枢纽点的电压、平衡点的电压和相位角等进行潮流计算，分析各支路功率分布、损耗，电压分布等。此外，通过监测到的温度、湿度、频率等状态信息分析是否存在故障、确定故障类型等，从而及时解决故障。

为了得到大量准确全面的设备和网络的状态信息，需要根据配网中各目标节点业务需求的不同，部署相应的专门监测电压、温度、湿度、频率等状态数据的多种类别的信息感知设备。然而，传统的覆盖方式已经不能满足配网中对不同目标节点的不同监测需求，协作覆盖产生的大量监测数据的传输将加快信息感知设备节点的能源消耗，缩短信息感知网络的生命周期。因此如何实现感知设备能源的高效利用，提高信息感知网络的使用效率成为需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：协作覆盖产生的大量监测数据的传输造成感知网络生命周期缩短的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种面向配网信息感知的协作覆盖方法，包括如下步骤：

步骤1，选择信息感知设备覆盖集合，按照排序规则对目标区域内的各个信息感知设备进行优先激活排序，选择优先激活排序最前端的信息感知设备加入信息感知设备覆盖集合，再对剩余未被选择激活的信息感知设备重复上述优先激活排序和选择过程，直到目标区域内全部目标节点均被覆盖；

步骤2，连通信息感知设备覆盖集合，利用层次聚类方法对数据处理中心节点以及信息感知设备覆盖集合内的各个信息感知设备进行连通，实现各个信息感知设备相互之间以及信息感知设备与数据处理中心节点之间的互联；

步骤3，调度信息感知设备覆盖集合，计算信息感知设备覆盖集合中能量消耗最多的信息感知设备的节点消耗值以及信息感知设备覆盖集合的集合总能量，当节点消耗值与集合总能量的能量比超过调度阈值时，设定信息感知设备覆盖集合进入休眠状态，并返回步骤1，重新选择信息感知设备覆盖集合。

采用优先激活排序能够择优选择运行状态较好的信息感知设备加入信息感知设备覆盖集合，使信息感知设备覆盖集合始终保持较好的运行状态；采用层次聚类方法来实现信息感知设备覆盖集合内各个节点之间的连通性，使信息感知设备覆盖集合始终保持较小的节点规模，避免能量浪费；采用信息感知设备覆盖集合的调度能够在信息感知设备覆盖集合生命周期结束前重新构建新的信息感知设备覆盖集合，实现在不同时间片内通过协作调度实现信息感知设备能源的高效利用，提高信息感知网络的使用效率，确保信息感知设备覆盖集合数据传输的可靠性。

作为本发明的进一步限定方案，步骤1中，设定的排序规则为：在剩余能量超过能量阈值的各个信息感知设备中，根据覆盖目标节点数的多少以及已被选择激活的次数进行优先激活排序。设置能量阈值能够确保选择激活的信息感知设备均是能量充足的，确保选择的信息感知设备覆盖集合可长时间可靠运行。

作为本发明的进一步限定方案，步骤1中，优先激活排序的具体步骤为：

步骤1.1，获取目标区域内各个信息感知设备覆盖目标节点的数目num¹以及各个信息感知设备已被选择激活工作的次数num²；

步骤1.2，按照公式num¹-ωnum²计算各个信息感知设备的优先激活值，并按照大小顺序对各个优先激活值进行优先激活排序，式中ω为次数num²的计算比例系数。

通过计算各个信息感知设备的优先激活值可将覆盖目标节点的数目num¹以及已被选择激活工作的次数num²相结合，不仅融合了覆盖值和剩余能量，而且还便于优先激活排序计算。

作为本发明的进一步限定方案，步骤1.1中，获取目标区域内各个信息感知设备覆盖目标节点的数目num¹以及各个信息感知设备已被选择激活工作的次数num2的具体步骤为：

步骤1.1.1，对目标区域内的所有目标节点进行编号，并且每一个目标节点都维护一个部署表，部署表中包括该目标节点需要的信息感知设备的种类以及该目标节点是否已经选择相应种类的信息感知设备来监测该目标节点，初始化部署表中的所有值为1，如果已经选择相应种类的信息感知设备，则设置对应信息感知设备的种类值为0，否则设置为1；

步骤1.1.2，对于目标区域内的每一个信息感知设备，各自维护一个覆盖表，每一个信息感知设备均有一个能量剩余值，覆盖表用来记录各个信息感知设备可以覆盖目标节点的编号，记录各个信息感知设备的剩余能量以及信息感知设备已被选择激活工作的次数num2；

步骤1.1.3，按照编号对目标节点进行逐个查询计算，对于i号目标节点，首先查询其部署表，如果目标节点的部署表中没有相应种类的信息感知设备，则跳过该目标节点查询计算第i+1号目标节点，如果有相应种类的信息感知设备且部署表中的对应值为1，则计算该信息感知设备与目标节点的距离是否小于或等于该信息感知设备的覆盖半径，如果小于或等于则将该目标节点的编号i记录到该信息感知设备的覆盖表中，否则跳过该目标节点查询计算第i+1号目标节点，直到所有目标节点都被查询计算过；

步骤1.1.4，查询各个信息感知设备的覆盖表，获取各个覆盖表中记录的覆盖目标节点的数目num1。

通过判断部署表中对应位置为0或1，可快速判断出相应目标节点已选择或未选择该类信息感知设备进行覆盖，有效提高了统计计算效率，且能够避免将已选择信息感知设备的目标节点重复选择，确保信息感知设备具备较高的利用率，同时也能够避免不必要的重复数据传输造成的能量损失。

作为本发明的进一步限定方案，比例系数ω的取值范围为0.4～0.6。采用0.4～0.6的取值范围能够满足配电网中目标节点的分布特征。

作为本发明的进一步限定方案，步骤2中，利用层次聚类方法对数据处理中心节点以及信息感知设备覆盖集合内的各个信息感知设备进行连通的具体步骤为：

步骤2.1，将数据处理中心以及信息感知设备覆盖集合内的所有节点按照区域位置分为多个组，每个组内至少包括两个节点，组内各个节点之间可相互通信；

步骤2.2，计算任意两个组中距离最近的信息感知设备节点之间的距离，选择出距离最近的两个组；

步骤2.3，找到目标区域中在距离最近的两个组之间且剩余能量超过能量阈值的信息感知设备作为中继节点，将该中继节点加入到两个组中的一个组中；

步骤2.4，在添加中继节点后，若两个组之间可以通信了，则把两个组合并为一个组，若两个组之间仍然不可通信，则重复步骤2.3，直到两个组可以合并为一个组；

步骤2.5，重复步骤2.2～2.3，直到全部分组合并为一个大组，即实现各个信息感知设备相互之间以及信息感知设备与数据处理中心节点之间的互联。

采用在两个组之间逐步加入一个或多个信息感知设备节点作为中继节点，直到两个组之间可以相互通信，能够确保信息感知设备覆盖集合始终保持较小的节点规模，避免造成节点的能量浪费。

作为本发明的进一步限定方案，步骤3中，计算信息感知设备覆盖集合中能量消耗最多的信息感知设备的节点消耗值以及信息感知设备覆盖集合的集合总能量的具体步骤为：

步骤3.1，设第j次构建的信息感知设备覆盖集合中有m个信息感知设备，其中第i个信息感知设备的剩余能量为er_i，单位时间片段消耗的能量为e_it，则信息感知设备覆盖集合中能量消耗最多的信息感知设备的节点消耗值用连续运行的时间片段数表示为：

由上式可知，第j次构建的信息感知设备覆盖集合可持续工作的时间片段数的取值范围为(0，x_j]；

步骤3.2，信息感知设备覆盖集合的集合总能量与最大生命周期相对应，则集合总能量用各个信息感知设备的工作时间片段数之和表示为：

式中，n为信息感知设备覆盖集合的构建总次数。

通过引入时间片段来分别表示节点寿命以及集合的总寿命概念，离散化后更加便于精确计算能量比，从而与调度阈值进行比较，获得较为准确且可靠的调度控制。

本发明的有益效果在于：(1)采用优先激活排序能够择优选择运行状态较好的信息感知设备加入信息感知设备覆盖集合，使信息感知设备覆盖集合始终保持较好的运行状态；(2)采用层次聚类方法来实现信息感知设备覆盖集合内各个节点之间的连通性，使信息感知设备覆盖集合始终保持较小的节点规模，避免能量浪费；(3)采用信息感知设备覆盖集合的调度能够在信息感知设备覆盖集合生命周期结束前重新构建新的信息感知设备覆盖集合，实现在不同时间片内通过协作调度实现信息感知设备能源的高效利用，提高信息感知网络的使用效率，确保信息感知设备覆盖集合数据传输的可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的配网信息感知的协作覆盖方法整体流程；

图2为本发明提供的覆盖集合的选择流程图；

图3为本发明提供的覆盖集合的连通流程图；

图4为本发明提供的信息感知设备集合的生命周期随能量比的变化示意图；

图5为本发明提供的转换次数随能量比的变化示意图；

图6为本发明提供的协作覆盖方法与另两种方法下生命周期随信息感知设备数目的变化示意图；

图7为本发明提供的协作覆盖方法与另两种方法的时间开销随信息感知设备数目的变化示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的核心思想为：协作覆盖方法主要分为三个部分，分别是覆盖集合的选择、基于层次聚类的连通集合构造以及信息感知设备集合调度。协作覆盖集合选择结合信息感知设备节点的剩余能量和覆盖节点数目因素对信息感知设备进行排序，选择在覆盖表最前面的信息感知设备加入覆盖集合，保证产生满足区域内所有目标节点覆盖要求的最佳协作覆盖集合，但是需要对能否选出覆盖集合进行判断，如果能选出，则进一步进行连通集合的构造；否则信息感知设备网络的生命周期结束。连通集合是基于层次聚类的方法，考虑能量和距离因素构造连通的信息感知设备协作覆盖集合。信息感知设备集合调度通过计算能量比等参数确定所构造的信息感知设备集合需要工作的时间片段数，以此实现网络生命周期的延长。

如图1所示，本发明的面向配网信息感知的协作覆盖方法，包括如下步骤：

步骤1，选择信息感知设备覆盖集合，按照排序规则对目标区域内的各个信息感知设备进行优先激活排序，选择优先激活排序最前端的信息感知设备加入信息感知设备覆盖集合，再对剩余未被选择激活的信息感知设备重复上述优先激活排序和选择过程，直到目标区域内全部目标节点均被覆盖；

步骤2，连通信息感知设备覆盖集合，利用层次聚类方法对数据处理中心节点以及信息感知设备覆盖集合内的各个信息感知设备进行连通，实现各个信息感知设备相互之间以及信息感知设备与数据处理中心节点之间的互联；

步骤3，调度信息感知设备覆盖集合，计算信息感知设备覆盖集合中能量消耗最多的信息感知设备的节点消耗值以及信息感知设备覆盖集合的集合总能量，当节点消耗值与集合总能量的能量比超过调度阈值时，设定信息感知设备覆盖集合进入休眠状态，并返回步骤1，重新选择信息感知设备覆盖集合。

如图2所示，步骤1中，设定的排序规则为：在剩余能量超过能量阈值的各个信息感知设备中，根据覆盖目标节点数的多少以及已被选择激活的次数进行优先激活排序，优先激活排序的具体步骤为：

步骤1.1，获取目标区域内各个信息感知设备覆盖目标节点的数目num1以及各个信息感知设备已被选择激活工作的次数num₂，具体步骤为：

步骤1.1.1，对目标区域内的所有目标节点进行编号，并且每一个目标节点都维护一个部署表，部署表中有两行，分别包括该目标节点需要的信息感知设备的种类以及该目标节点是否已经选择相应种类的信息感知设备来监测该目标节点，初始化部署表中的所有值为1，如果已经选择相应种类的信息感知设备，则设置对应信息感知设备的种类值为0，否则设置为1；

步骤1.1.2，对于目标区域内的每一个信息感知设备，各自维护一个覆盖表，每一个信息感知设备均有一个能量剩余值，覆盖表用来记录各个信息感知设备可以覆盖目标节点的编号，记录各个信息感知设备的剩余能量以及信息感知设备已被选择激活工作的次数num₂；

步骤1.1.3，按照编号对目标节点进行逐个查询计算，对于i号目标节点，首先查询其部署表，如果目标节点的部署表中没有相应种类的信息感知设备，则跳过该目标节点查询计算第i+1号目标节点，如果有相应种类的信息感知设备且部署表中的对应值为1，则计算该信息感知设备与目标节点的距离是否小于或等于该信息感知设备的覆盖半径，如果小于或等于则将该目标节点的编号i记录到该信息感知设备的覆盖表中，否则跳过该目标节点查询计算第i+1号目标节点，直到所有目标节点都被查询计算过，需要注意的是：要计算每一个信息感知设备可覆盖的目标节点数目(覆盖值)，注意计算时要查询对应目标节点的信息表，值为1的才可以使得该信息感知设备的覆盖值增加；

步骤1.1.4，查询各个信息感知设备的覆盖表，获取各个覆盖表中记录的覆盖目标节点的数目num₁；

步骤1.2，按照公式num₁-ωnum₂计算各个信息感知设备的优先激活值，并按照大小顺序对各个优先激活值进行优先激活排序，排序时不同种类的信息感知设备是分开排序的，式中ω为次数num₂的计算比例系数。利用num₁-ωnum₂把覆盖集和选择次数结合进行排序，计算比例系数ω依据具体情况来设定，比例系数ω的取值范围为0.4～0.6，本发明优先选取ω＝0.5。在进行选择时，需要选择在优先激活排序最前面且剩余能量超过阈值的信息感知设备加入信息感知设备覆盖集合，分别选出每类信息感知设备中的最佳信息感知设备节点；如果某个信息感知设备节点被选择，把该信息感知设备能够覆盖的所有目标节点的部署表的对应位置为0，表示相应目标节点已选择该类信息感知设备进行覆盖；重复执行信息感知设备的优先激活排序，选择最佳信息感知设备节点和状态修改这三个过程，直到完成对所有目标节点的覆盖，则覆盖集合选择完成。如果无法找到这样的覆盖集合，则微网中的信息感知设备网络生命周期结束。

如图3所示，在步骤2中，利用层次聚类方法对数据处理中心节点以及信息感知设备覆盖集合内的各个信息感知设备进行连通的具体步骤为：

步骤2.1，把数据处理中心看作一个节点，将数据处理中心以及信息感知设备覆盖集合内的所有节点按照区域位置分为多个组，每个组内至少包括两个节点，组内各个节点之间可相互通信，组内不存在孤立节点，任何两个组之间是不连通的；

步骤2.2，计算任意两个组中距离最近的信息感知设备节点之间的距离，选择出距离最近的两个组；

步骤2.3，找到目标区域中在距离最近的两个组之间且剩余能量超过能量阈值的信息感知设备作为中继节点，将该中继节点加入到两个组中的一个组中；

步骤2.4，在添加中继节点后，若两个组之间可以通信了，则把两个组合并为一个组，若两个组之间仍然不可通信，则重复步骤2.3，直到两个组可以合并为一个组；

步骤2.5，重复步骤2.2～2.3的组选择、添加中继节点以及组合并这三个步骤，直到全部分组合并为一个大组，即实现各个信息感知设备相互之间以及信息感知设备与数据处理中心节点之间的互联。

本发明在步骤3中，计算信息感知设备覆盖集合中能量消耗最多的信息感知设备的节点消耗值以及信息感知设备覆盖集合的集合总能量的具体步骤为：

步骤3.1，设第j次构建的信息感知设备覆盖集合中有m个信息感知设备，其中第i个信息感知设备的剩余能量为er_i，单位时间片段消耗的能量为e_it，则信息感知设备覆盖集合中能量消耗最多的信息感知设备的节点消耗值用连续运行的时间片段数表示为：

由上式可知，第j次构建的信息感知设备覆盖集合可持续工作的时间片段数的取值范围为(0，x_j]；

步骤3.2，信息感知设备覆盖集合的集合总能量与最大生命周期相对应，而最大生命周期可用各个信息感知设备的工作时间片段数之和表示，则集合总能量以各个信息感知设备的工作时间片段数之和表示为：

式中，n为信息感知设备覆盖集合的构建总次数。

如图4和5所示，本发明通过设定一个能量比λ来控制信息感知设备覆盖集合是否进入休眠状态，能量比的取值范围为λ∈(0,1]，本发明针对λ的取值进行仿真实验，通过实验寻找λ的最佳取值。本发明在100×100的区域内随机放置10个目标节点和三种信息感知设备节点组成一个微网信息感知设备协作覆盖监测仿真网络。每个目标节点需要的信息感知设备种类不同且随机产生，三种信息感知设备的监测半径分别为30、40和50。

如图4显示了分别部署30、40和90个信息感知设备的情况下，信息感知设备网络的生命周期随能量比的变化趋势。如图5显示了此时，不同信息感知设备覆盖集合间切换的次数随能量比的变化趋势。从图4中可以看出，随着能量比的增加信息感知设备覆盖集合的生命周期整体呈下降趋势。这是因为，当λ较小时，每个信息感知设备覆盖集合工作的时间片段数少，最佳集合的选择次数多，因此信息感知设备轮流工作的方式更加优化。但是，并不是λ越小性能越好，因为信息感知设备的启动和休眠也需要消耗能量，信息感知设备状态的频繁切换也不利于系统的稳定。从图5可以看出，信息感知设备集合的转换次数随着能量比的增加而减少。为了平衡转换次数和生命周期，应该选择0.3作为最佳能量比。

如图6和7所示，分别显示了每类信息感知设备节点的数目在20～100时，协作覆盖算法、贪婪算法和启发式算法在生命周期和算法时间开销两个方面的性能比较。

从图6中可以看出，随着信息感知设备节点数目的增多，信息感知设备网络的生命周期整体呈上升趋势，且协作覆盖方法的生命周期最长，启发式算法次之，最后是贪婪算法。随着信息感知设备节点数目的增多，差距更加明显，当信息感知设备节点数目为100时，协作覆盖算法的生命周期分别比启发式算法和贪婪算法延长了40％和160％。图7显示，随着信息感知设备节点数目的增多，三种算法的时间开销都增加，但协作覆盖算法的时间开销增加的较为缓慢，效率更高。通过图6和图7可以看出协作覆盖算法可以以更高的时间效率找到更优的信息感知设备调度方案，更有效延长信息感知设备网络的寿命，且信息感知设备网络规模增大时，效果更加明显。

Claims (3)

1.一种面向配网信息感知的协作覆盖方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，选择信息感知设备覆盖集合，按照排序规则对目标区域内的各个信息感知设备进行优先激活排序，选择优先激活排序最前端的信息感知设备加入信息感知设备覆盖集合，再对剩余未被选择激活的信息感知设备重复上述优先激活排序和选择过程，直到目标区域内全部目标节点均被覆盖；

步骤2，连通信息感知设备覆盖集合，利用层次聚类方法对数据处理中心节点以及信息感知设备覆盖集合内的各个信息感知设备进行连通，实现各个信息感知设备相互之间以及信息感知设备与数据处理中心节点之间的互联；

步骤3，调度信息感知设备覆盖集合，计算信息感知设备覆盖集合中能量消耗最多的信息感知设备的节点消耗值以及信息感知设备覆盖集合的集合总能量，当节点消耗值与集合总能量的能量比超过调度阈值时，设定信息感知设备覆盖集合进入休眠状态，并返回步骤1，重新选择信息感知设备覆盖集合；

步骤1中，设定的排序规则为：在剩余能量超过能量阈值的各个信息感知设备中，根据覆盖目标节点数的多少以及已被选择激活的次数进行优先激活排序；

步骤1中，优先激活排序的具体步骤为：

步骤1.1，获取目标区域内各个信息感知设备覆盖目标节点的数目num₁以及各个信息感知设备已被选择激活工作的次数num₂；

步骤1.2，按照公式num₁-ωnum₂计算各个信息感知设备的优先激活值，并按照大小顺序对各个优先激活值进行优先激活排序，式中ω为次数num₂的计算比例系数；

步骤1.1中，获取目标区域内各个信息感知设备覆盖目标节点的数目num₁以及各个信息感知设备已被选择激活工作的次数num₂的具体步骤为：

步骤1.1.1，对目标区域内的所有目标节点进行编号，并且每一个目标节点都维护一个部署表，部署表中包括该目标节点需要的信息感知设备的种类以及该目标节点是否已经选择相应种类的信息感知设备来监测该目标节点，初始化部署表中的所有值为1，如果已经选择相应种类的信息感知设备，则设置对应信息感知设备的种类值为0，否则设置为1；

步骤1.1.2，对于目标区域内的每一个信息感知设备，各自维护一个覆盖表，每一个信息感知设备均有一个能量剩余值，覆盖表用来记录各个信息感知设备可以覆盖目标节点的编号，记录各个信息感知设备的剩余能量以及信息感知设备已被选择激活工作的次数num₂；

步骤1.1.3，按照编号对目标节点进行逐个查询计算，对于i号目标节点，首先查询其部署表，如果目标节点的部署表中没有相应种类的信息感知设备，则跳过该目标节点查询计算第i+1号目标节点，如果有相应种类的信息感知设备且部署表中的对应值为1，则计算该信息感知设备与目标节点的距离是否小于或等于该信息感知设备的覆盖半径，如果小于或等于则将该目标节点的编号i记录到该信息感知设备的覆盖表中，否则跳过该目标节点查询计算第i+1号目标节点，直到所有目标节点都被查询计算过；

步骤1.1.4，查询各个信息感知设备的覆盖表，获取各个覆盖表中记录的覆盖目标节点的数目num₁；

步骤3中，计算信息感知设备覆盖集合中能量消耗最多的信息感知设备的节点消耗值以及信息感知设备覆盖集合的集合总能量的具体步骤为：

步骤3.1，设第j次构建的信息感知设备覆盖集合中有m个信息感知设备，其中第i个信息感知设备的剩余能量为er_i，单位时间片段消耗的能量为e_it，则信息感知设备覆盖集合中能量消耗最多的信息感知设备的节点消耗值用连续运行的时间片段数表示为：

由上式可知，第j次构建的信息感知设备覆盖集合可持续工作的时间片段数的取值范围为(0，x_j]；

步骤3.2，信息感知设备覆盖集合的集合总能量与最大生命周期相对应，则集合总能量用各个信息感知设备的工作时间片段数之和表示为：

式中，n为信息感知设备覆盖集合的构建总次数。

2.根据权利要求1所述的面向配网信息感知的协作覆盖方法，其特征在于，比例系数ω的取值范围为0.4～0.6。

3.根据权利要求1所述的面向配网信息感知的协作覆盖方法，其特征在于，步骤2中，利用层次聚类方法对数据处理中心节点以及信息感知设备覆盖集合内的各个信息感知设备进行连通的具体步骤为：

步骤2.1，将数据处理中心以及信息感知设备覆盖集合内的所有节点按照区域位置分为多个组，每个组内至少包括两个节点，组内各个节点之间可相互通信；

步骤2.2，计算任意两个组中距离最近的信息感知设备节点之间的距离，选择出距离最近的两个组；

步骤2.3，找到目标区域中在距离最近的两个组之间且剩余能量超过能量阈值的信息感知设备作为中继节点，将该中继节点加入到两个组中的一个组中；

步骤2.4，在添加中继节点后，若两个组之间可以通信了，则把两个组合并为一个组，若两个组之间仍然不可通信，则重复步骤2.3，直到两个组可以合并为一个组；

步骤2.5，重复步骤2.2～2.3，直到全部分组合并为一个大组，即实现各个信息感知设备相互之间以及信息感知设备与数据处理中心节点之间的互联。