CN114845337A - 一种多网融合传感信息智能传输控制方法及系统 - Google Patents

一种多网融合传感信息智能传输控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及WSNs传输控制技术领域，且公开了一种多网融合传感信息智能传输控制方法及系统，包括由通信模块、能量供应模块、传输控制模块组成的中继节点系统，所述中继节点系统用于接收Xi网络传感器节点SNXij的感知数据包SDSNXij‑I、通过分析处理感知数据包SDSNXij‑I获取融合传感信息FSIT并且对其进行临时性存储、通过专用的无线链路通道向汇聚节点S发送融合传感信息FSIT，解决了无线传感网络WSNs中存在的链路级拥塞问题。

Description

一种多网融合传感信息智能传输控制方法及系统
技术领域
本发明涉及WSNs传输控制技术领域，具体为一种多网融合传感信息智能传输控制方法及系统。
背景技术
无线传感网络(WSNs)是由大量随机分布在检测区域内的资源受限的微型传感器节点通过自组织和多跳方式构成的无线网络。传感器节点是WSNs的基本构成单位，主要由感知模块、处理模块、通信模块、能量供应模块组成，传感器节点将采集到的数据通过无线通信的方式发送到汇聚节点(Sink)，最后通过Internet网络或是其他网络通信方式将数据发送到终端用户。
由于WSNs拓扑结构通常是汇聚模式、并且其中的传感器节点与汇聚节点之间使用的无线信道是共享信道，当相邻的多个不同传感器节点在同一时间向同一个汇聚节点发送数据时，则在同一时刻只能有一个传感器节点使用无线信道，所以当存在多个传感器节点同时竞争使用同一个无线信道时，就会产生访问冲突引起链路级拥塞。
本发明提供一种多网融合传感信息智能传输控制方法，以解决链路级拥塞问题。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对无线传感网络(WSNs)中存在的链路级拥塞问题，本发明提供一种多网融合传感信息智能传输控制方法及系统。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多网融合传感信息智能传输控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，汇聚节点S通知中继节点系统接收Xi网络传感器节点SNXij的感知数据包SDSNXij-I；
其中，i为网络X的序列编号，i=1,2,…,m1；
j为传感器节点SNXi的序列编号，j=1,2,…,m2；
I为感知数据包SDSNXij的序列编号，I=1,2,…,m3；
步骤S2，中继节点系统的传输控制模块的数据接收子模块为任一个Xi网络传感器节点SNXij配置一个通信专用接口SCIX用于同步接收感知数据包SDSNXij-I；
其中，X为通信专用接口SCI的序列编号，X=1,2,…,m4；
步骤S3，传输控制模块的数据处理子模块对感知数据包SDSNXij-I进行处理，具体处理方法如下：
步骤S3-1，从感知数据包SDSNXij-I中提取出核心感知数据CpdY；
其中，Y为核心感知数据Cpd的序列编号，Y=1,2,…,m5；
步骤S3-2，根据预先设定的优先等级标准，对核心感知数据CpdY进行评述，获得综合监测信息MdZ；
其中，Z为综合监测信息Md的序列编号，Z=1,2,…,m6；
步骤S3-3，将同步接收到的核心感知数据CpdY组装成一个融合数据包MDCpdY-S；
其中，S为融合数据包MDCpdY的序列编号，S=1,2,…,m7；
步骤S3-4，将综合监测信息MdZ与其所对应的融合数据包MDCpdY-S进行封装，得到融合传感信息FSIT；
其中，T为融合传感信息FSI的序列编号，T=1,2,…,m8；
步骤S4，传输控制模块的数据存储子模块根据综合监测信息MdZ的优先等级为融合传感信息FSIT排定传输顺序、并且对其进行临时性存储；
步骤S5，传输控制模块的数据发送子模块根据排定的传输顺序通过专用的无线链路信道向汇聚节点S发送融合传感信息FSIT。
一种多网融合传感信息智能传输控制系统，包括由通信模块、能量供应模块、传输控制模块组成的中继节点系统，所述中继节点系统用于接收Xi网络传感器节点SNXij的感知数据包SDSNXij-I、通过分析处理感知数据包SDSNXij-I获取融合传感信息FSIT并且对其进行临时性存储、通过专用的无线链路通道向汇聚节点S发送融合传感信息FSIT。
优选的，所述中继节点系统的传输控制模块包括：配置有通信专用接口SCIX的数据接收子模块、数据处理子模块、数据存储子模块、数据发送子模块，传输控制模块内的任一子模块与其他子模块之间均存在交互通信。
优选的，所述数据接收子模块通过配置的通信专用接口SCIX来同步接收Xi网络传感器节点SNXij的感知数据包SDSNXij-I。
优选的，所述数据处理子模块用于对感知数据包SDSNXij-I进行处理获得融合传感信息FSIT。
（三）有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
本发明中多个网络传感器节点不能直接同步通过无线信道向汇聚节点发送感知数据包，而是通过中继节点系统的传输控制模块对感知数据包进行处理之后获得融合传感信息，数据存储子模块对其进行临时性存储、并根据融合传感信息的优先等级排定其传输顺序，按照传输顺序占用专用的无线链路信道将其发送给汇聚节点，不仅解决了多个网络传感器节点同步向汇聚节点传输数据时存在的链路级拥塞问题，而且实现了多网传感信息智能融合的有益技术效果。
具体实施方式
一种多网融合传感信息智能传输控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，当Xi网络传感器节点SNXij准备同步通过无线信道向汇聚节点S发送感知数据包SDSNXij-I时，汇聚节点S拒绝接收Xi网络传感器节点SNXij的感知数据包SDSNXij-I，汇聚节点S通知中继节点系统接收Xi网络传感器节点SNXij的感知数据包SDSNXij-I；
其中，i为网络X的序列编号，i=1,2,…,m1；
j为传感器节点SNXi的序列编号，j=1,2,…,m2；
I为感知数据包SDSNXij的序列编号，I=1,2,…,m3；
步骤S2，中继节点系统的传输控制模块的数据接收子模块同步为任一个Xi网络传感器节点SNXij配置一个通信专用接口SCIX，数据接收子模块将同步接收到的感知数据包SDSNXij-I交付给数据处理子模块；
其中，X为通信专用接口SCI的序列编号，X=1,2,…,m4；
步骤S3，数据处理子模块对感知数据包SDSNXij-I进行处理，具体处理方法如下：
步骤S3-1，从感知数据包SDSNXij-I中提取出核心感知数据CpdY，其中，Y为核心感知数据Cpd的序列编号，Y=1,2,…,m5；
步骤S3-2，根据预先设定的优先等级标准，对核心感知数据CpdY进行评述，获得综合监测信息MdZ；其中，Z为综合监测信息Md的序列编号，Z=1,2,…,m6；
步骤S3-3，将同步接收到的核心感知数据CpdY组装成一个融合数据包MDCpdY-S，其中，S为融合数据包MDCpdY的序列编号，S=1,2,…,m7；
步骤S3-4，将综合监测信息MdZ与获得综合监测信息MdZ对应的融合数据包MDCpdY-S进行封装，得到融合传感信息FSIT，其中，T为融合传感信息FSI的序列编号，T=1,2,…,m8；
步骤S4，数据处理子模块将融合传感信息FSIT交付给数据存储子模块进行临时性存储，数据存储子模块根据融合传感信息FSIT的综合监测信息MdZ的优先等级为融合传感信息FSIT排定传输顺序；
步骤S5，数据发送子模块根据排定的传输顺序通过无线链路信道向汇聚节点S发送融合传感信息FSIT；
一种多网融合传感信息智能传输控制系统，包括由通信模块、能量供应模块、传输控制模块组成的中继节点系统，所述中继节点系统用于接收Xi网络传感器节点SNXij的感知数据包SDSNXij-I、并且通过分析处理感知数据包SDSNXij-I获取融合传感信息FSIT、通过专用的无线链路通道向汇聚节点S发送融合传感信息FSIT；
所述Xi网络传感器节点SNXij与汇聚节点S存在直接的无线通信链路，但是汇聚节点S只接收中继节点系统发送的融合传感信息FSIT，Xi网络传感器节点SNXij的感知数据包SDSNXij-I只能由中继节点系统接收；
其中，所述汇聚节点Sink由处理模块、通信模块、能量供应模块组成；
所述Xi网络传感器节点SNXij由感知模块、处理模块、通信模块、能量供应模块组成；
所述中继节点系统的传输控制模块包括：配置有通信专用接口SCIX的数据接收子模块、数据处理子模块、数据存储子模块、数据发送子模块，传输控制模块内的任一子模块与其他子模块之间均存在交互通信；
数据接收子模块通过配置的通信专用接口SCIX来接收Xi网络传感器节点SNXij的感知数据包SDSNXij-I；
数据处理子模块用于对感知数据包SDSNXij-I进行处理获得融合传感信息FSIT；
数据存储子模块用于存储融合传感信息FSIT、并为其排定传输顺序；
数据发送子模块用于向汇聚节点S发送融合传感信息FSIT；
其中，Xi网络传感器节点SNXij不能直接同步通过无线信道向汇聚节点S发送感知数据包SDSNXij-I，而是通过中继节点系统的传输控制模块对感知数据包SDSNXij-I进行处理之后获得融合传感信息FSIT，数据存储子模块对其进行临时性存储、并根据融合传感信息FSIT的优先等级排定其传输顺序，按照传输顺序占用专用的无线链路信道将其发送给汇聚节点S，不仅解决了多个网络传感器节点同步向汇聚节点传输数据时存在的链路级拥塞问题，而且实现了多网传感信息智能融合的有益技术效果。

Claims (5)

1.一种多网融合传感信息智能传输控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，汇聚节点S通知中继节点系统接收Xi网络传感器节点SNXij的感知数据包SDSNXij-I；
其中，i为网络X的序列编号，i=1,2,…,m1；
j为传感器节点SNXi的序列编号，j=1,2,…,m2；
I为感知数据包SDSNXij的序列编号，I=1,2,…,m3；
步骤S2，中继节点系统的传输控制模块的数据接收子模块为任一个Xi网络传感器节点SNXij配置一个通信专用接口SCIX用于同步接收感知数据包SDSNXij-I；
其中，X为通信专用接口SCI的序列编号，X=1,2,…,m4；
步骤S3，传输控制模块的数据处理子模块对感知数据包SDSNXij-I进行处理，具体处理方法如下：
步骤S3-1，从感知数据包SDSNXij-I中提取出核心感知数据CpdY；
其中，Y为核心感知数据Cpd的序列编号，Y=1,2,…,m5；
步骤S3-2，根据预先设定的优先等级标准，对核心感知数据CpdY进行评述，获得综合监测信息MdZ；
其中，Z为综合监测信息Md的序列编号，Z=1,2,…,m6；
步骤S3-3，将同步接收到的核心感知数据CpdY组装成一个融合数据包MDCpdY-S；
其中，S为融合数据包MDCpdY的序列编号，S=1,2,…,m7；
步骤S3-4，将综合监测信息MdZ与其所对应的融合数据包MDCpdY-S进行封装，得到融合传感信息FSIT；
其中，T为融合传感信息FSI的序列编号，T=1,2,…,m8；
步骤S4，传输控制模块的数据存储子模块根据综合监测信息MdZ的优先等级为融合传感信息FSIT排定传输顺序、并且对其进行临时性存储；
步骤S5，传输控制模块的数据发送子模块根据排定的传输顺序通过专用的无线链路信道向汇聚节点S发送融合传感信息FSIT。
2.一种多网融合传感信息智能传输控制系统，其特征在于，包括由通信模块、能量供应模块、传输控制模块组成的中继节点系统，所述中继节点系统用于接收Xi网络传感器节点SNXij的感知数据包SDSNXij-I、通过分析处理感知数据包SDSNXij-I获取融合传感信息FSIT并且对其进行临时性存储、通过专用的无线链路通道向汇聚节点S发送融合传感信息FSIT。
3.根据权利要求2所述的多网融合传感信息智能传输控制系统，其特征在于，所述中继节点系统的传输控制模块包括：配置有通信专用接口SCIX的数据接收子模块、数据处理子模块、数据存储子模块、数据发送子模块，传输控制模块内的任一子模块与其他子模块之间均存在交互通信。
4.根据权利要求3所述的多网融合传感信息智能传输控制系统，其特征在于，所述数据接收子模块通过配置的通信专用接口SCIX来同步接收Xi网络传感器节点SNXij的感知数据包SDSNXij-I。
5.根据权利要求3所述的多网融合传感信息智能传输控制系统，其特征在于，所述数据处理子模块用于对感知数据包SDSNXij-I进行处理获得融合传感信息FSIT。
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