CN109890000B - 一种物联网系统架构及数据通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种物联网系统架构及数据通信方法，其中所述物联网系统架构包括云服务平台、本地设备以及数据采集系统，所述方法包括：云服务平台从数据采集系统接收并存储采集的数据；所述云服务平台接收由本地设备中的智能终端发送的身份认证请求；所述云服务平台根据所述身份认证请求对所述智能终端进行验证，在验证成功后，与所述智能终端建立通信连接；所述云服务平台将接收的所述采集的数据与预存的标准数据进行比对，以确定所述采集的数据是否发生异常，在所述采集的数据发生异常时，所述云服务平台将异常的数据发送至与其建立通信的智能终端。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种物联网系统架构及数据通信方法。
背景技术
随着科技的发展，早期的人工监测已经基本被淘汰，传统的做法就是派人到各个监测区域手持检测设备进行监测，并将获取的数据录入到相关的系统，这种监测方法效率低、成本高，而且用户不能够实时获取到所需的数据。
随着计算机技术和无线传感器网络技术的发展，对大范围区域内的无线监测提供了可能的方法和手段。无线传感器网络是由大量无线传感器节点以自组织模式构成的网络，它具有传感器节点密度高、网络拓扑变化频繁以及节点功率、计算能力和数据存储能力有限等特点，使得无线传感器网络在环境监测军事、医疗健康、家庭智能监控和其他商业领域有着广泛的应用前景。然而，现有的无线传感器网络因传感器节点的能量有限，依然存在较多的缺陷。
物联网(IOT，the Internet Of Things)是在互联网基础上的延伸和拓展，物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网的关键技术有射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)、传感网、M2M、两化融合等。物联网将各种信息传感设备，如无线传感器网络(WSN，WirelessSensor Network)节点、RFID装置、红外感应器、移动手机、PDA、全球定位系统(GPS，GlobalPositioning System)、激光扫描器等各种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。在现代社会中，物联网的应用相当广泛。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种物联网系统架构及数据通信方法。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
本发明的第一方面实施例提供了一种物联网系统架构，包括：
云服务平台、本地设备以及数据采集系统，其中：
所述云服务平台与所述本地设备以及数据采集系统进行数据通信；
所述本地设备中包括至少一个智能终端，各个所述智能终端之间通过Zigbee或者Wifi进行组网和通信；
其中，所述数据采集系统包括多个负责采集数据的传感器节点和负责汇聚各传感器节点采集的数据的汇聚节点，所述云服务平台与所述汇聚节点进行数据通信；传感器节点根据到汇聚节点的距离选择直接通信或者间接通信的模式与所述汇聚节点通信，所述直接通信为传感器节点直接将采集的数据发送至所述汇聚节点，所述间接通信为传感器节点将采集的数据发送至下一跳节点，以由下一跳节点转发所述采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
其中，所述智能终端包括安卓设备、iOS设备、个人计算机、嵌入式板卡以及页面客户端中的至少一种。
在本发明第一方面实施例的一种能够实现的方式中，所述云服务平台包括采用mysql的数据存储服务器和数据传输服务器。
本发明第二方面实施例提供了一种应用如上所述的物联网系统架构的一种数据通信方法，该方法包括：
云服务平台从数据采集系统接收并存储采集的数据；
所述云服务平台接收由本地设备中的智能终端发送的身份认证请求；
所述云服务平台根据所述身份认证请求对所述智能终端进行验证，在验证成功后，与所述智能终端建立通信连接；
所述云服务平台将接收的所述采集的数据与预存的标准数据进行比对，以确定所述采集的数据是否发生异常，在所述采集的数据发生异常时，所述云服务平台将异常的数据发送至与其建立通信的智能终端；
其中，所述数据采集系统包括多个负责采集数据的传感器节点和负责汇聚各传感器节点采集的数据的汇聚节点，所述云服务平台与所述汇聚节点进行数据通信；传感器节点根据到汇聚节点的距离选择直接通信或者间接通信的模式与所述汇聚节点通信，所述直接通信为传感器节点直接将采集的数据发送至所述汇聚节点，所述间接通信为传感器节点将采集的数据发送至下一跳节点，以由下一跳节点转发所述采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
在本发明第二方面实施例的一种实施方式中，所述身份认证请求包括证书，所述云服务平台对所述证书进行验证，若所述证书正确，则判定验证成功。
在本发明第二方面实施例的另一种实施方式中，所述身份认证请求包括密钥，所述云服务平台对所述密钥进行验证，若所述密钥正确，则判定验证成功。
在本发明第二方面实施例的一种能够实现的方式中，在对所述智能终端进行验证成功之后，所述方法还包括：
所述云服务平台检测所述智能终端发送身份认证请求的次数，当发送身份认证请求的次数大于预设阈值时，拒绝与所述智能终端建立连接。
在本发明第二方面实施例的一种能够实现的方式中，在对所述智能终端进行验证成功之后，所述方法还包括：
所述云服务平台响应智能终端的访问请求，提供存储的数据的操作界面给所述智能终端；
所述云服务平台响应所述智能终端基于所述操作界面的操作。
本发明的有益效果为：基于无线传感器网络和物联网技术，实现了数据的无线通信和对数据的实时监测和处理，无需布线，节省人力物力；通过云服务平台与智能终端的交互，可以更有效地更实时地将用户所需的数据呈现给用户；通过对智能终端进行身份认证，实现了数据隐私的保护。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明一个示例性实施例的一种物联网系统架构的结构示意框图；
图2是本发明一个示例性实施例的数据通信方法的流程示意图。
附图标记：
云服务平台1、本地设备2、数据采集系统3。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本发明的第一方面实施例提供了一种物联网系统架构，包括：
云服务平台1、本地设备2以及数据采集系统3，其中：
所述云服务平台1与所述本地设备2以及数据采集系统3进行数据通信；
所述本地设备2中包括至少一个智能终端，各个所述智能终端之间通过Zigbee或者Wifi进行组网和通信；
其中，所述数据采集系统3包括多个负责采集数据的传感器节点和负责汇聚各传感器节点采集的数据的汇聚节点，所述云服务平台1与所述汇聚节点进行数据通信；传感器节点根据到汇聚节点的距离选择直接通信或者间接通信的模式与所述汇聚节点通信，所述直接通信为传感器节点直接将采集的数据发送至所述汇聚节点，所述间接通信为传感器节点将采集的数据发送至下一跳节点，以由下一跳节点转发所述采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
其中，所述智能终端包括安卓设备、iOS设备、个人计算机、嵌入式板卡以及页面客户端中的至少一种。
在本发明第一方面实施例的一种能够实现的方式中，所述云服务平台1包括采用mysql的数据存储服务器和数据传输服务器。
如图2所示，本发明第二方面实施例提供了一种应用如上所述的物联网系统架构的数据通信方法，该方法包括：
S01云服务平台从数据采集系统接收并存储采集的数据。其中，所述数据采集系统包括多个负责采集数据的传感器节点和负责汇聚各传感器节点采集的数据的汇聚节点，所述云服务平台与所述汇聚节点进行数据通信；传感器节点根据到汇聚节点的距离选择直接通信或者间接通信的模式与所述汇聚节点通信，所述直接通信为传感器节点直接将采集的数据发送至所述汇聚节点，所述间接通信为传感器节点将采集的数据发送至下一跳节点，以由下一跳节点转发所述采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点。
S02所述云服务平台接收由本地设备中的智能终端发送的身份认证请求。
S03所述云服务平台根据所述身份认证请求对所述智能终端进行验证，在验证成功后，与所述智能终端建立通信连接。在一种实施方式中，所述身份认证请求包括证书，所述云服务平台对所述证书进行验证，若所述证书正确，则判定验证成功。在另一种实施方式中，所述身份认证请求包括密钥，所述云服务平台对所述密钥进行验证，若所述密钥正确，则判定验证成功。
S04所述云服务平台将接收的所述采集的数据与预存的标准数据进行比对，以确定所述采集的数据是否发生异常，在所述采集的数据发生异常时，所述云服务平台将异常的数据发送至与其建立通信的智能终端。
在一种能够实现的方式中，在对所述智能终端进行验证成功之后，所述方法还包括：
所述云服务平台检测所述智能终端发送身份认证请求的次数，当发送身份认证请求的次数大于预设阈值时，拒绝与所述智能终端建立连接。
在一种能够实现的方式中，在对所述智能终端进行验证成功之后，所述方法还包括：
所述云服务平台响应智能终端的访问请求，提供存储的数据的操作界面给所述智能终端；
所述云服务平台响应所述智能终端基于所述操作界面的操作。
本发明上述实施例基于无线传感器网络技术，实现了数据的无线通信和对数据的实时监测和处理，无需布线，节省人力物力；通过云服务平台与智能终端的交互，可以更有效地更实时地将用户所需的数据呈现给用户；通过对智能终端进行身份认证，实现了数据隐私的保护。
在上述实施例的物联网系统架构及数据通信方法中，所述传感器节点根据到汇聚节点的距离选择直接通信或者间接通信的模式与所述汇聚节点通信，具体为：当传感器节点到汇聚节点的距离小于设定的距离阈值时，所述传感器节点选择直接通信的模式与所述汇聚节点通信；当传感器节点到汇聚节点的距离不小于设定的距离阈值时，所述传感器节点选择间接通信的模式与所述汇聚节点通信；
所述距离阈值由汇聚节点进行广播至各传感器节点，设定初始的距离阈值为DT0；所述汇聚节点按照预设的周期ΔT0周期性地获取到其距离小于当前距离阈值的所有传感器节点的能量信息，所述能量信息包括传感器节点的当前剩余能量，
所述汇聚节点计算所述所有传感器节点的当前剩余能量平均值Qavg，所述汇聚节点根据获取的能量信息，统计当前剩余能量低于Qavg-Qmin的传感器节点数量Z1，当
时，所述汇聚节点更新当前的距离阈值，其中Z0为所述到其距离小于当前距离阈值的传感器节点的数量，Qmin为预设的最小能量值；所述当前的距离阈值的更新公式为：
式中，DT(p)为第p次更新的距离阈值，DT(p-1)为第p-1次更新的距离阈值，k表示当前剩余能量低于Qavg-Qmin的传感器节点中的第k个传感器节点，Dmin(k)为所述第k个传感器节点到其通信范围内距离最近的传感器节点的距离，Dmax(k)为所述第k个传感器节点到其通信范围内距离最远的传感器节点的距离。
本实施例中，汇聚节点按照预设的周期ΔT0周期性地获取到其距离小于当前距离阈值的传感器节点的数据，在较多数的传感器节点处于较低能量时，进行距离阈值的更新，能够使得汇聚节点附近的更多传感器节点转换通信模式为直接通信模式，从而减少原本与汇聚节点直接通信的传感器节点在协助其他传感器节点转发数据方面的压力，进一步有利于避免能量空洞的现象，提高无线传感器网络运行的稳定性；本实施例进一步提出了距离阈值的更新公式，该公式考虑了当前剩余能量低于Qavg-Qmin的各传感器节点与其所有邻居节点的距离值，选取合适的距离值作为距离阈值的更新部分，有利于使得更新后的距离阈值更加合适，保障一定数量的传感器节点加入到与汇聚节点直接通信的传感器节点集合。
在一个实施例中，传感器节点初始时与各邻居节点即通信范围内的其他传感器节点进行信息交互，构建邻居节点列表，并计算与各邻居节点的相似度，将相似度存储到所述邻居节点列表中的相应位置，所述相似度的计算公式为：
式中，Xaj为传感器节点a与其邻居节点j的相似度，ma为传感器节点a的邻居节点数量，mj为所述邻居节点j的邻居节点数量，ma∩mj为传感器节点a与其邻居节点j共有的邻居节点数量；
传感器节点选择下一跳节点时，具体执行：
(1)传感器节点将相对于其距离汇聚节点更近、且当前剩余能量大于Qmin的邻居节点作为候选节点；
(2)传感器节点按照设定的周期ΔT1，周期性地按照下列公式确定自己的筛选距离：
式中，Dc(σ)为传感器节点a在第σ次确定的筛选距离，DC(σ-1)为传感器节点a在第σ-1次确定的筛选距离，Qa(σ-1)为传感器节点a在第σ-1次确定筛选距离时的当前剩余能量，Qa(σ)为传感器节点a在第σ次确定筛选距离时的当前剩余能量，Qa0为传感器节点a的初始能量，δ为预设的能耗影响因子，δ的取值范围为[0.4，0.6]，Ra为传感器节点a的通信距离；
(3)传感器节点在到其距离小于当前的筛选距离的候选节点中，选择相似度最小的邻居节点作为下一跳节点。
其中，所述筛选距离小于Ra/3时，停止筛选距离的更新。
本实施例提出了传感器节点选择下一跳节点的机制，其中根据通信范围交叉因素进一步提出了节点相似度的计算公式，该相似度可以表征两个传感器节点的社会关联度。该机制中，传感器节点将相对于其距离汇聚节点更近、能量满足要求的邻居节点作为下一跳节点的候选节点，保障了数据向汇聚节点的定向传输，以及下一跳节点转发数据的可靠性；传感器节点在到其距离小于当前的筛选距离的候选节点中，选择相似度最小的邻居节点作为下一跳节点，一方面能够使得传感器节点根据自己的能量情况选择合适距离的下一跳节点，节省传感器节点发送数据至下一跳节点的能量消耗，保障数据能够可靠地被转发至下一跳节点，另一方面，能够使得传感器节点尽量选择与自己关联不大的邻居节点，降低数据冲突，提高发送数据至汇聚节点的效率。
在一个实施例中，初始时传感器节点还根据其各邻居节点的相似度计算相似度平均值，传感器节点在到其距离小于当前的筛选距离的候选节点中，还选择相似度小于该相似度平均值的邻居节点作为备选节点；
下一跳节点按照设定的周期ΔT2定时记录自己的当前剩余能量信息，并从第三个周期开始，根据该当前剩余能量信息判断自己的能耗情况是否满足下列快速消耗条件，若满足，下一跳节点向其上一跳的传感器节点发送反馈信息，促使传感器节点在其各备选节点中选择相似度最小的邻居节点作为下一跳节点：
式中，Qh(t)表示下一跳节点h在第t个周期记录的当前剩余能量，Qh(t-1)表示下一跳节点h在第t-1个周期记录的当前剩余能量，Qh(t-2)表示下一跳节点h在第t-2个周期记录的当前剩余能量，t≥3。
本实施例提供了下一跳节点的反馈预警机制，其中创新性地设定了快速消耗条件，下一跳节点按照设定的周期ΔT2定时记录自己的当前剩余能量信息，并从第三个周期开始，根据该当前剩余能量信息判断自己的能耗情况是否该快速消耗条件，在满足时向其上一跳的传感器节点发送反馈信息，促使传感器节点在其各备选节点中选择相似度最小的邻居节点作为下一跳节点。有利于降低下一跳节点因能量消耗过快而丢包的概率，也进一步有助于提高上一跳的传感器节点重新确定下一跳节点的效率。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统和终端的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路、数字信号处理器、数字信号处理系统、可编程逻辑器件、现场可编程门阵列、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于随机存取存储器、只读内存镜像、带电可擦可编程只读存储器或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储系统、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (5)
1.一种物联网系统架构，其特征是，所述物联网系统架构包括云服务平台、本地设备以及数据采集系统，其中：
所述云服务平台与所述本地设备以及数据采集系统进行数据通信；
所述本地设备中包括至少一个智能终端，各个所述智能终端之间通过Zigbee或者Wifi进行组网和通信；
其中，所述数据采集系统包括多个负责采集数据的传感器节点和负责汇聚各传感器节点采集的数据的汇聚节点，所述云服务平台与所述汇聚节点进行数据通信；传感器节点根据到汇聚节点的距离选择直接通信或者间接通信的模式与所述汇聚节点通信，所述直接通信为传感器节点直接将采集的数据发送至所述汇聚节点，所述间接通信为传感器节点将采集的数据发送至下一跳节点，以由下一跳节点转发所述采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点；所述传感器节点根据到汇聚节点的距离选择直接通信或者间接通信的模式与所述汇聚节点通信，具体为：当传感器节点到汇聚节点的距离小于设定的距离阈值时，所述传感器节点选择直接通信的模式与所述汇聚节点通信；当传感器节点到汇聚节点的距离不小于设定的距离阈值时，所述传感器节点选择间接通信的模式与所述汇聚节点通信；
所述距离阈值由汇聚节点进行广播至各传感器节点，设定初始的距离阈值为DT0；所述汇聚节点按照预设的周期ΔT0周期性地获取到其距离小于当前距离阈值的所有传感器节点的能量信息，所述能量信息包括传感器节点的当前剩余能量，
所述汇聚节点计算所述所有传感器节点的当前剩余能量平均值Qavg，所述汇聚节点根据获取的能量信息，统计当前剩余能量低于Qavg-Qmin的传感器节点数量Z1，当
时，所述汇聚节点更新当前的距离阈值，其中Z0为所述到其距离小于当前距离阈值的传感器节点的数量，Qmin为预设的最小能量值；所述当前的距离阈值的更新公式为：
式中，DT(p)为第p次更新的距离阈值，DT(p-1)为第p-1次更新的距离阈值，k表示当前剩余能量低于Qavg-Qmin的传感器节点中的第k个传感器节点，Dmin(k)为所述第k个传感器节点到其通信范围内距离最近的传感器节点的距离，Dmax(k)为所述第k个传感器节点到其通信范围内距离最远的传感器节点的距离；
传感器节点初始时与各邻居节点即通信范围内的其他传感器节点进行信息交互，构建邻居节点列表，并计算与各邻居节点的相似度，将相似度存储到所述邻居节点列表中的相应位置，所述相似度的计算公式为：
式中，Xaj为传感器节点a与其邻居节点j的相似度，ma为传感器节点a的邻居节点数量，mj为所述邻居节点j的邻居节点数量，ma∩mj为传感器节点a与其邻居节点j共有的邻居节点数量；
传感器节点选择下一跳节点时，具体执行：
(1)传感器节点将相对于其距离汇聚节点更近、且当前剩余能量大于Qmin的邻居节点作为候选节点；
(2)传感器节点按照设定的周期ΔT1，周期性地按照下列公式确定自己的筛选距离：
式中，DC(σ)为传感器节点a在第σ次确定的筛选距离，DC(σ-1)为传感器节点a在第σ-1次确定的筛选距离，其中传感器节点第一次确定的筛选距离为Ra，Qa(σ-1)为传感器节点a在第σ-1次确定筛选距离时的当前剩余能量，Qa(σ)为传感器节点a在第σ次确定筛选距离时的当前剩余能量，Qa0为传感器节点a的初始能量，δ为预设的能耗影响因子，δ的取值范围为[0.4,0.6]，Ra为传感器节点a的通信距离；
(3)传感器节点在到其距离小于当前的筛选距离的候选节点中，选择相似度最小的邻居节点作为下一跳节点。
2.根据权利要求1所述的一种物联网系统架构，其特征是，所述云服务平台包括采用mysql的数据存储服务器和数据传输服务器。
3.一种数据通信方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：
云服务平台从数据采集系统接收并存储采集的数据；
所述云服务平台接收由本地设备中的智能终端发送的身份认证请求；
所述云服务平台根据所述身份认证请求对所述智能终端进行验证，在验证成功后，与所述智能终端建立通信连接；
所述云服务平台将接收的所述采集的数据与预存的标准数据进行比对，以确定所述采集的数据是否发生异常，在所述采集的数据发生异常时，所述云服务平台将异常的数据发送至与其建立通信的智能终端；
其中，所述数据采集系统包括多个负责采集数据的传感器节点和负责汇聚各传感器节点采集的数据的汇聚节点，所述云服务平台与所述汇聚节点进行数据通信；传感器节点根据到汇聚节点的距离选择直接通信或者间接通信的模式与所述汇聚节点通信，所述直接通信为传感器节点直接将采集的数据发送至所述汇聚节点，所述间接通信为传感器节点将采集的数据发送至下一跳节点，以由下一跳节点转发所述采集的数据，直至该采集的数据发送至汇聚节点；所述传感器节点根据到汇聚节点的距离选择直接通信或者间接通信的模式与所述汇聚节点通信，具体为：当传感器节点到汇聚节点的距离小于设定的距离阈值时，所述传感器节点选择直接通信的模式与所述汇聚节点通信；当传感器节点到汇聚节点的距离不小于设定的距离阈值时，所述传感器节点选择间接通信的模式与所述汇聚节点通信；
所述距离阈值由汇聚节点进行广播至各传感器节点，设定初始的距离阈值为DT0；所述汇聚节点按照预设的周期ΔT0周期性地获取到其距离小于当前距离阈值的所有传感器节点的能量信息，所述能量信息包括传感器节点的当前剩余能量，
所述汇聚节点计算所述所有传感器节点的当前剩余能量平均值Qavg，所述汇聚节点根据获取的能量信息，统计当前剩余能量低于Qavg-Qmin的传感器节点数量Z1，当
时，所述汇聚节点更新当前的距离阈值，其中Z0为所述到其距离小于当前距离阈值的传感器节点的数量，Qmin为预设的最小能量值；所述当前的距离阈值的更新公式为：
式中，DT(p)为第p次更新的距离阈值，DT(p-1)为第p-1次更新的距离阈值，k表示当前剩余能量低于Qavg-Qmin的传感器节点中的第k个传感器节点，Dmin(k)为所述第k个传感器节点到其通信范围内距离最近的传感器节点的距离，Dmax(k)为所述第k个传感器节点到其通信范围内距离最远的传感器节点的距离；
传感器节点初始时与各邻居节点即通信范围内的其他传感器节点进行信息交互，构建邻居节点列表，并计算与各邻居节点的相似度，将相似度存储到所述邻居节点列表中的相应位置，所述相似度的计算公式为：
式中，Xaj为传感器节点a与其邻居节点j的相似度，ma为传感器节点a的邻居节点数量，mj为所述邻居节点j的邻居节点数量，ma∩mj为传感器节点a与其邻居节点j共有的邻居节点数量；
传感器节点选择下一跳节点时，具体执行：
(1)传感器节点将相对于其距离汇聚节点更近、且当前剩余能量大于Qmin的邻居节点作为候选节点；
(2)传感器节点按照设定的周期ΔT1，周期性地按照下列公式确定自己的筛选距离：
式中，DC(σ)为传感器节点a在第σ次确定的筛选距离，DC(σ-1)为传感器节点a在第σ-1次确定的筛选距离，其中传感器节点第一次确定的筛选距离为Ra，Qa(σ-1)为传感器节点a在第σ-1次确定筛选距离时的当前剩余能量，Qa(σ)为传感器节点a在第σ次确定筛选距离时的当前剩余能量，Qa0为传感器节点a的初始能量，δ为预设的能耗影响因子，δ的取值范围为[0.4,0.6]，Ra为传感器节点a的通信距离；
(3)传感器节点在到其距离小于当前的筛选距离的候选节点中，选择相似度最小的邻居节点作为下一跳节点。
4.根据权利要求3所述的一种数据通信方法，其特征是，所述身份认证请求包括证书，所述云服务平台对所述证书进行验证，若所述证书正确，则判定验证成功；
或者，所述身份认证请求包括密钥，所述云服务平台对所述密钥进行验证，若所述密钥正确，则判定验证成功。
5.根据权利要求3或4所述的一种数据通信方法，其特征是，在对所述智能终端进行验证成功之后，所述方法还包括：
所述云服务平台检测所述智能终端发送身份认证请求的次数，当发送身份认证请求的次数大于预设阈值时，拒绝与所述智能终端建立连接。
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