專利名稱：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程監(jiān)控及跟蹤領(lǐng)域，尤其涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是監(jiān)視遠(yuǎn)程環(huán)境的有力工具，具有低成本、低功耗、多功能等很多獨(dú)特 的優(yōu)點(diǎn)，因而可以廣泛應(yīng)用于許多不同的領(lǐng)域，如在軍事上，可以實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)督和戰(zhàn)場(chǎng) 損失評(píng)估等；在商業(yè)上，可實(shí)現(xiàn)智能家居；在醫(yī)療上，可以遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控病人的身體狀況， 一旦發(fā)生危急情況可在第一時(shí)間實(shí)施救助；在環(huán)境方面，可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境監(jiān)控、生物多樣 性監(jiān)控等多種功能。
圖1是一個(gè)典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖。大量傳感器節(jié)點(diǎn)被布置在整個(gè)被觀測(cè)區(qū)域 中，各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)將自己所探測(cè)到的有用信息通過初步的數(shù)據(jù)處理和信息融合之后傳送給 用戶。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是面向特定應(yīng)用領(lǐng)域的，對(duì)數(shù)據(jù)的采集通常都要求一定的準(zhǔn)確性 和實(shí)時(shí)性。在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)將各傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā)，可以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都對(duì)監(jiān)測(cè)的環(huán)境有全面的 了解，從而增強(qiáng)系統(tǒng)的容錯(cuò)性能；另一方面，可以將非常重要的數(shù)據(jù)(如在戰(zhàn)場(chǎng)上監(jiān)測(cè)到有 敵人入侵)及時(shí)分發(fā)給每個(gè)節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，由于傳感器節(jié)點(diǎn)一般都是電池供電，電力資源十分 有限，因此，有必要設(shè)計(jì)一種節(jié)能的數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議，不僅使每個(gè)傳感器可以將其數(shù)據(jù)有效地 傳送給網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)，同時(shí)又可以延長(zhǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)的生命周期。
在下文中，參照?qǐng)D4 12，根據(jù)Fifth ACM/IEEE MOBICOM Conference上的學(xué)術(shù)論文 'Adaptive Protocol for Information Dissemination in Wireless Sensor Networks'，描述了論文中一 種在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分發(fā)的方法。
首先，在該方法中定義了一種叫meta-data的數(shù)據(jù)，用它來對(duì)節(jié)點(diǎn)采集的每條信息進(jìn)行簡(jiǎn) 潔但完整的描述，可以看成是傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的一種標(biāo)識(shí)，但它所占的存儲(chǔ)空間要比實(shí)際的 數(shù)據(jù)小得多。如果兩個(gè)數(shù)據(jù)相同，則它們的meta-data也相同，反之亦然。
另外，在該方法中還定義了三種消息，用于節(jié)點(diǎn)間的通信。ADV，當(dāng)一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)有 新數(shù)據(jù)要傳送時(shí)，向其相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送含有meta-data的ADV消息；REQ，接收到ADV消息 的節(jié)點(diǎn)，通過ADV中的meta-data判斷節(jié)點(diǎn)中是否已經(jīng)有此數(shù)據(jù)了，若沒有，則發(fā)送REQ請(qǐng) 求該數(shù)據(jù)；DATA,其中包括了節(jié)點(diǎn)中的實(shí)際數(shù)據(jù)和它的meta-data。如圖4所示，當(dāng)節(jié)點(diǎn)A有新的數(shù)據(jù)a要傳送時(shí)，它發(fā)送ADVa給相鄰節(jié)點(diǎn)。它的每個(gè)相 鄰節(jié)點(diǎn)在收到ADVa后，將ADVa中的meta-data與它自己的數(shù)據(jù)的meta-data進(jìn)行比較，若 巳有此數(shù)據(jù)，則不發(fā)送REQ;若沒有該數(shù)據(jù)，則發(fā)送REQa請(qǐng)求此數(shù)據(jù)。節(jié)點(diǎn)A在接收到 REQa后，將DATA發(fā)送出去。如圖5和6所示。
節(jié)點(diǎn)A的相鄰節(jié)點(diǎn)在收到新的數(shù)據(jù)后，還要將此數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)發(fā)給它的相鄰節(jié)點(diǎn)。如圖7 9 所示，節(jié)點(diǎn)B若此時(shí)并沒有自身的新數(shù)據(jù)發(fā)送，則轉(zhuǎn)發(fā)A的數(shù)據(jù)即可。轉(zhuǎn)發(fā)的過程和節(jié)點(diǎn)分 發(fā)自己的數(shù)據(jù)時(shí)類似，不同的是，由于B是從A收到該數(shù)據(jù)的，因此B不再向A發(fā)送ADVa。
另一種情況是，節(jié)點(diǎn)B若此時(shí)除了要轉(zhuǎn)發(fā)A的數(shù)據(jù)a之外，還有自身的新數(shù)據(jù)b要發(fā)送。 此時(shí)，B將數(shù)據(jù)a、 b合成為一個(gè)新的數(shù)據(jù)ab，并生成新的meta-data，再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。但由于A 只需要B的新數(shù)據(jù)b， B向A發(fā)送只包含數(shù)據(jù)b的meta-data的ADVb，而向其余的相鄰節(jié)點(diǎn) 發(fā)送包含數(shù)據(jù)ab信息的meta-data的ADVab，如圖10所示。B在接收到REQb和REQab后， 分別向A和其余相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)b和ab，如圖ll、 12所示。
從以上對(duì)該方法的敘述中，可以發(fā)現(xiàn)以下一些問題。
首先，在該方法中，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)不僅要轉(zhuǎn)發(fā)相鄰節(jié)點(diǎn)傳送來的數(shù)據(jù)，還要發(fā)送自己的數(shù) 據(jù)時(shí)，針對(duì)不同的相鄰節(jié)點(diǎn)要發(fā)送兩次不同的ADV消息和兩次不同的DATA消息。這種情 況在網(wǎng)絡(luò)中是經(jīng)常出現(xiàn)的。因而上述做法是非常消耗能量的，進(jìn)而會(huì)縮短每個(gè)節(jié)點(diǎn)甚至整個(gè) 網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
其次，在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，因?yàn)閭鞲衅鞯谋O(jiān)測(cè)區(qū)域有可能重疊，經(jīng)常會(huì)有多個(gè)傳感器監(jiān)測(cè) 到同一目標(biāo)的情況發(fā)生，因而產(chǎn)生基本相同的數(shù)據(jù)及其meta-data。但由于各個(gè)傳感器離觀測(cè) 目標(biāo)的遠(yuǎn)近、周圍所處環(huán)境等外界因素的不同，它們對(duì)觀測(cè)目標(biāo)所產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)不同， 更具體的說，所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的精確度也會(huì)又不同。上面所述的方法，如果這些節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)都在 網(wǎng)絡(luò)中分發(fā)，可能會(huì)導(dǎo)致在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)中雖然存在對(duì)某一事件或目標(biāo)的描述，但 其精確度卻各不相同。其中必然有一種描述會(huì)發(fā)送到sink節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程用戶。對(duì)觀測(cè)目標(biāo)不精 確的描述，很可能使sink節(jié)點(diǎn)以及遠(yuǎn)程用戶對(duì)觀測(cè)目標(biāo)做出不正確的判斷，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的 后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問題是提供一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，能夠減
少網(wǎng)絡(luò)中消息的發(fā)送量，從而降低節(jié)點(diǎn)的能耗，提高節(jié)點(diǎn)的使用壽命。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是提供一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)，結(jié)合使 用相應(yīng)的數(shù)據(jù)分發(fā)方法，能夠切實(shí)減少無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中消息的發(fā)送量。
為解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是 一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分 發(fā)的方法，包括步驟
(1) 某個(gè)要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，向其相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)廣播消息；
(2) 相鄰節(jié)點(diǎn)收到該數(shù)據(jù)廣播消息后，將數(shù)據(jù)廣播消息中的中間數(shù)據(jù)與自身所具有的中 間數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并決定是否響應(yīng)所述數(shù)據(jù)廣播消息，若響應(yīng)，則回送數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，然后 執(zhí)行步驟(3);
(3) 所述要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息后，向發(fā)出該數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的相鄰節(jié)點(diǎn) 發(fā)送數(shù)據(jù)消息；
(4) 所述發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的相鄰節(jié)點(diǎn)，收到數(shù)據(jù)消息后進(jìn)行相應(yīng)處理，形成新的數(shù)據(jù)
項(xiàng)；
(5) 所述收到數(shù)據(jù)消息的相鄰節(jié)點(diǎn)，將所收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給自己的相鄰節(jié)點(diǎn)；在該步驟 中，若所述收到數(shù)據(jù)消息的相鄰節(jié)點(diǎn)，不僅要轉(zhuǎn)發(fā)所收到的數(shù)據(jù)，同時(shí)還有自身的新數(shù)據(jù)要 發(fā)送，則將所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)封裝成新的數(shù)據(jù)包和中間數(shù)據(jù)，然后向與其相鄰的所有節(jié)點(diǎn)， 發(fā)出數(shù)據(jù)廣播消息，然后重復(fù)步驟(2)至(4)。
其中，所述步驟(2)具體為 (21)相鄰節(jié)點(diǎn)接收所述數(shù)據(jù)廣播消息后，將數(shù)據(jù)廣播消息中包含的中間數(shù)據(jù)與該相鄰
節(jié)點(diǎn)中的中間數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若二者不匹配，或者只有部分匹配，則發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，接
著執(zhí)行步驟(3)。
所述步驟(4)具體為
(41)所述發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的相鄰節(jié)點(diǎn)，收到數(shù)據(jù)消息后，若該相鄰節(jié)點(diǎn)中原有數(shù)據(jù)
與所接收的數(shù)據(jù)消息中的數(shù)據(jù)有重復(fù)，則丟棄重復(fù)的數(shù)據(jù)，并將剩下的部分生成為新的數(shù)據(jù)
項(xiàng)予以存儲(chǔ)；否則，直接將所接收的數(shù)據(jù)消息中的數(shù)據(jù)生成為新的數(shù)據(jù)項(xiàng)予以存儲(chǔ)。
優(yōu)選地，在所述步驟(1)中的數(shù)據(jù)廣播消息中還包含有數(shù)據(jù)在采集時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度值。 相應(yīng)地，所述步驟(2)又具體為.-(21a)相鄰節(jié)點(diǎn)接收所述數(shù)據(jù)廣播消息后，將數(shù)據(jù)廣播消息中包含的中間數(shù)據(jù)與該相鄰
節(jié)點(diǎn)中的中間數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若二者完全匹配且數(shù)據(jù)廣播消息中的信號(hào)強(qiáng)度值大于該相鄰節(jié)
點(diǎn)中相應(yīng)數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度值，則發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，接著執(zhí)行步驟(3);否則，不響應(yīng)所述 數(shù)據(jù)廣播消息。
相應(yīng)地，所述步驟(4)又具體為-(41a)所述發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的相鄰節(jié)點(diǎn)，收到數(shù)據(jù)消息后，用所接收的數(shù)據(jù)消息中的 數(shù)據(jù)替換掉該相鄰節(jié)點(diǎn)內(nèi)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并更新相應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度值。
為解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分 發(fā)的系統(tǒng)，包括通過無線網(wǎng)絡(luò)連接的各節(jié)點(diǎn)，所述每個(gè)節(jié)點(diǎn)將自身要發(fā)送的新數(shù)據(jù)和所接收 的數(shù)據(jù)封裝成新的數(shù)據(jù)包和中間數(shù)據(jù)，向與其相鄰的所有節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)；每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包括前后依 次相連的傳感單元、數(shù)據(jù)緩存與管理單元和消息控制與收發(fā)單元。
其中，傳感單元用于觀測(cè)目標(biāo)，采集數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)緩存與管理單元用于從數(shù)據(jù)中抽象出中間數(shù)據(jù)；判斷該節(jié)點(diǎn)中是否存在與相鄰節(jié)點(diǎn) 具有相同的數(shù)據(jù)，并將判斷結(jié)果傳給消息控制與收發(fā)單元；將接收的數(shù)據(jù)中與該節(jié)點(diǎn)中的數(shù) 據(jù)重復(fù)的部分丟棄；對(duì)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的不同數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合；并將采集和接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；
消息控制與收發(fā)單元用于接收和發(fā)送各種消息，并根據(jù)收到的消息的不同，通知數(shù)據(jù)緩 存與管理單元執(zhí)行各種動(dòng)作，并根據(jù)不同情況生成不同的消息。
所述數(shù)據(jù)緩存與管理單元包括與所述傳感單元相連的數(shù)據(jù)緩存管理單元，和與該數(shù)據(jù)緩 存管理單元相連的數(shù)據(jù)緩存單元；其中，數(shù)據(jù)緩存管理單元用于數(shù)據(jù)的抽象、判斷、丟棄、 聚合，以及將判斷結(jié)果向消息控制與收發(fā)單元傳送；數(shù)據(jù)緩存單元用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)采集和接收 的數(shù)據(jù)。
所述數(shù)據(jù)緩存單元包括各數(shù)據(jù)項(xiàng)，每一數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)應(yīng)每一條不同的數(shù)據(jù)，每一數(shù)據(jù)項(xiàng)又包 括中間數(shù)據(jù)、信號(hào)強(qiáng)度值和數(shù)據(jù)三個(gè)域；其中，中間數(shù)據(jù)域用于存放中間數(shù)據(jù)，信號(hào)強(qiáng)度值 域用于存放采集時(shí)的數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度值，數(shù)據(jù)域用于存放數(shù)據(jù)。
所述消息控制與收發(fā)單元包括與所述數(shù)據(jù)緩存管理單元相連的消息控制單元，以及分別 與該消息控制單元相連的消息接收單元和消息發(fā)送單元；其中，消息接收單元和消息發(fā)送單
元分別用于消息的接收和發(fā)送；消息控制單元用于根據(jù)收到的消息的不同，通知數(shù)據(jù)緩存管 理單元執(zhí)行各種動(dòng)作，并根據(jù)不同情況生成不同的消息。
通過上面的方法，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)不僅要轉(zhuǎn)發(fā)相鄰節(jié)點(diǎn)傳送來的數(shù)據(jù)，還要發(fā)送自己的數(shù)據(jù)
時(shí)，就不需要針對(duì)不同的相鄰節(jié)點(diǎn)要發(fā)送兩次不同的數(shù)據(jù)廣播消息和兩次不同的數(shù)據(jù)消息了。
而是將所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)聚合，生成新的數(shù)據(jù)包和中間數(shù)據(jù)，向所有相鄰節(jié)點(diǎn)送出，即只需 一次數(shù)據(jù)廣播消息和數(shù)據(jù)消息的發(fā)送，大大降低了網(wǎng)絡(luò)中的消息發(fā)送量。另外，向該節(jié)點(diǎn)發(fā) 送過數(shù)據(jù)的相鄰節(jié)點(diǎn)雖然收到一定的重復(fù)數(shù)據(jù)，但可通過節(jié)點(diǎn)內(nèi)的計(jì)算丟棄重復(fù)數(shù)據(jù)，得到 有用的數(shù)據(jù)。由于節(jié)點(diǎn)內(nèi)的計(jì)算所消耗的能量遠(yuǎn)比傳送數(shù)據(jù)要小的多，而該方法又大大地減 少了數(shù)據(jù)傳送量，因此，對(duì)于減少節(jié)點(diǎn)的能耗，提高節(jié)點(diǎn)和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生命周期，其效果是 顯而易見的。
另一方面，該方法抑制了信號(hào)強(qiáng)度值小，即精確度低的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分發(fā)，而使信號(hào)強(qiáng) 度值最大的，即最精確的數(shù)據(jù)最終分發(fā)到了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)對(duì)某一觀測(cè)目標(biāo)的描述 達(dá)成一致，進(jìn)而將最精確的數(shù)據(jù)傳送給sink節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程用戶，使其能夠?qū)τ^測(cè)目標(biāo)能夠作出 正確的判斷。
通過本發(fā)明所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)，利用相應(yīng)的消息傳遞和數(shù)據(jù)處理 方法，能夠減少無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中消息的發(fā)送量，降低節(jié)點(diǎn)的能耗；并且也能夠使最精確的 數(shù)據(jù)最終分發(fā)到了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。


圖1所示是一個(gè)典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2所示是本發(fā)明在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖3所示是應(yīng)用于本發(fā)明的數(shù)據(jù)緩存的結(jié)構(gòu)。
圖4所示是傳統(tǒng)方法中某個(gè)節(jié)點(diǎn)向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)廣播消息的傳送示意圖。
圖5是圖4所示的相鄰節(jié)點(diǎn)向某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的傳送示意圖。
圖6是圖4所示的某個(gè)節(jié)點(diǎn)向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)消息的傳送示意圖。
圖7是圖4所示的相鄰節(jié)點(diǎn)向自己的相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)廣播消息的傳送示意圖。
圖8是圖4所示的相鄰節(jié)點(diǎn)自己的相鄰節(jié)點(diǎn)向其發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的傳送示意圖。
圖9是圖4所示的相鄰節(jié)點(diǎn)向其自己的相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)消息的傳送示意圖。
圖10是圖4所示的相鄰節(jié)點(diǎn)向自己的所有相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)廣播消息的傳送示意圖。
圖11是圖4所示的相鄰節(jié)點(diǎn)自己的所有相鄰節(jié)點(diǎn)向其發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的傳送示意圖。
圖12是圖4所示的相鄰節(jié)點(diǎn)向自己的所有相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)消息的傳送示意圖。
圖13是本發(fā)明中相鄰節(jié)點(diǎn)向自己的所有相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)廣播消息的傳送示意圖。
圖14是本發(fā)明中相鄰節(jié)點(diǎn)自己的所有相鄰節(jié)點(diǎn)向其發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的傳送示意圖。 圖15是本發(fā)明中相鄰節(jié)點(diǎn)向自己的所有相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)消息的傳送示意圖。 圖16是本發(fā)明中某節(jié)點(diǎn)有新數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)的流程圖。
圖17是本發(fā)明中某節(jié)點(diǎn)在接收到某一相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)廣播消息之后對(duì)可能發(fā)生的 各種情況的處理流程圖。
圖18是本發(fā)明中某節(jié)點(diǎn)在接收到某一相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)后將其轉(zhuǎn)發(fā)的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作詳細(xì)的說明。
本發(fā)明提供了一種在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)和方法，能夠減少網(wǎng)絡(luò)中消息的 發(fā)送量，使對(duì)目標(biāo)觀測(cè)最精確的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分發(fā)，并使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)保持一致，用 于無線的、分布式的傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛、交通、人或自然環(huán)境等進(jìn)行 遠(yuǎn)程監(jiān)控及跟蹤。
圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，用于在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)。系統(tǒng)包括通過無線網(wǎng) 絡(luò)連接的各節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包括前后依次相連的傳感單元、數(shù)據(jù)緩存與管理單元和消息控 制與收發(fā)單元。其中，數(shù)據(jù)緩存與管理單元又包括與所述傳感單元相連的數(shù)據(jù)緩存管理單元， 和與該數(shù)據(jù)緩存管理單元相連的數(shù)據(jù)緩存單元；所述消息控制與收發(fā)單元又包括與所述數(shù)據(jù) 緩存管理單元相連的消息控制單元，以及分別與該消息控制單元相連的消息接收單元和消息 發(fā)送單元。
傳感單元用于觀測(cè)目標(biāo)，采集數(shù)據(jù)。每一條不同的數(shù)據(jù)都對(duì)應(yīng)了數(shù)據(jù)緩存中的一項(xiàng)，每 一項(xiàng)又有中間數(shù)據(jù)、信號(hào)強(qiáng)度值和數(shù)據(jù)三個(gè)域。如圖3所示，數(shù)據(jù)緩存由數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，每個(gè) 數(shù)據(jù)項(xiàng)又由中間數(shù)據(jù)meta-data、信號(hào)強(qiáng)度值和數(shù)據(jù)三個(gè)域。其中，中間數(shù)據(jù)域用于存放中間 數(shù)據(jù)，信號(hào)強(qiáng)度值域用于存放采集時(shí)的數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度值，數(shù)據(jù)域用于存放數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)緩存管理單元用于從數(shù)據(jù)中抽象出中間數(shù)據(jù)；在節(jié)點(diǎn)收到某個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)廣播
消息時(shí)，判斷在緩存中是否存在此相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并將判斷結(jié)果傳給消息控制單元，從而
決定是否發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息；不同數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合，合成新的數(shù)據(jù)包；若接收的數(shù)據(jù)與緩
存中的數(shù)據(jù)有重復(fù)的，要將它從中分解出來丟棄；并將采集或接收到的數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)緩存中。
消息控制單元根據(jù)收到的消息的不同，來通知數(shù)據(jù)緩存管理單元執(zhí)行各種動(dòng)作，并根據(jù)上述
不同的情況生成不同的消息。接收單元和傳送單元負(fù)責(zé)接收和發(fā)送各種消息。
在本發(fā)明的系統(tǒng)中，還建立了一種消息機(jī)制，來實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的信息傳遞。其中，定義了
三種消息，即數(shù)據(jù)廣播消息ADV，數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息REQ和數(shù)據(jù)消息DATA。這三種消息中都 包含了標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的中間數(shù)據(jù)和采集此數(shù)據(jù)時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度值。
本發(fā)明提供了一種在王線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，包括歩驟
(一) 、當(dāng)節(jié)點(diǎn)有新的數(shù)據(jù)要在網(wǎng)絡(luò)中分發(fā)時(shí)，首先要向其相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)廣播消息， 詢問它們是否需要此數(shù)據(jù)。
(二) 、在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能有選擇地接收其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。接收到數(shù)據(jù)廣 播消息的節(jié)點(diǎn)若需要此數(shù)據(jù)，則發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，并等待接收數(shù)據(jù)消息。具體的說，當(dāng)一 個(gè)節(jié)點(diǎn)的某個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)收到它發(fā)出的數(shù)據(jù)廣播消息后，將廣播消息中的中間數(shù)據(jù)與緩存中每 一項(xiàng)的中間數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，若不存在匹配的中間數(shù)據(jù)，或是只有部分匹配，都向該節(jié)點(diǎn)發(fā)出 數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息。若存在匹配的中間數(shù)據(jù)，則比較它們的信號(hào)強(qiáng)度，若后者大，則不響應(yīng)此數(shù) 據(jù)廣播消息，若前者大，則發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，并在收到相應(yīng)的數(shù)據(jù)消息后，替換原來的數(shù) 據(jù)，更新相應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度值。
(三) 、當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到其相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息后，向它們發(fā)送數(shù)據(jù)消息。
(四) 、當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到某個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包后，需要將其轉(zhuǎn)發(fā)給其他的相鄰節(jié)點(diǎn)。此時(shí)， 如果節(jié)點(diǎn)內(nèi)沒有其他數(shù)據(jù)要發(fā)，則發(fā)送要轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)廣播消息給相鄰節(jié)點(diǎn)，但不包括發(fā) 送此數(shù)據(jù)給該節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)，然后重復(fù)上面(二)和(三)兩個(gè)步驟。如果節(jié)點(diǎn)不僅要轉(zhuǎn) 發(fā)此數(shù)據(jù)，同時(shí)還有其他還未發(fā)送的數(shù)據(jù)要發(fā)送，則此時(shí)將所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)封裝成新的數(shù) 據(jù)包和中間數(shù)據(jù)，再向其相鄰節(jié)點(diǎn)，包括剛才傳送數(shù)據(jù)給該節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)，發(fā)出數(shù)據(jù)廣播 消息。接著，重復(fù)以上(二)和(三)兩個(gè)步驟。
傳感單元用于觀測(cè)目標(biāo)并采集數(shù)據(jù)。如圖4中的節(jié)點(diǎn)A獲得新的數(shù)據(jù)a后，先將數(shù)據(jù)傳 給數(shù)據(jù)緩存管理單元，生成中間數(shù)據(jù)meta-data，連同數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度值一起存入數(shù)據(jù)緩存， 成為數(shù)據(jù)緩存中的一項(xiàng)。同時(shí)通知消息控制單元，節(jié)點(diǎn)有新的數(shù)據(jù)要發(fā)送，并將數(shù)據(jù)的 meta-data和信號(hào)強(qiáng)度值傳給消息控制單元。此時(shí)，消息控制單元根據(jù)meta-data和信號(hào)強(qiáng)度值 生成數(shù)據(jù)廣播消息ADVa，并發(fā)送給A的相鄰節(jié)點(diǎn)，如圖4所示。這里所說某個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn) 的相鄰節(jié)點(diǎn)指的是以該節(jié)點(diǎn)為中心、以小于該節(jié)點(diǎn)最大傳輸距離的某個(gè)值為半徑的范圍內(nèi)的 所有節(jié)點(diǎn)。這個(gè)半徑也是預(yù)先設(shè)定的。
節(jié)點(diǎn)A在發(fā)送完ADVa消息之后，為了避免節(jié)點(diǎn)無止境的等待相鄰節(jié)點(diǎn)向其發(fā)送REQ，
立即設(shè)置定時(shí)器，在一定的時(shí)間內(nèi)等待相鄰節(jié)點(diǎn)的REQ消息。定時(shí)器時(shí)間的選定， 一般和節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)以及和相鄰節(jié)點(diǎn)間距離的大小成正比。圖16說明了當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)要 傳送時(shí)采取的步驟。
圖17也是流程圖，說明了某個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到ADV后，針對(duì)不同的情況，采取不同的步驟。 A的相鄰節(jié)點(diǎn)的消息控制單元在接收ADVa后，將該消息在傳送給數(shù)據(jù)緩存管理單元，通知 它將ADVa的meta-data與數(shù)據(jù)緩存中meta-data的進(jìn)行比較，看是否存在與前者匹配的 meta-data，并將判斷結(jié)果傳送給消息控制單元。
如果不存在或存在部分匹配的meta-data，即沒有或只有部分節(jié)點(diǎn)A的數(shù)據(jù)，消息控制單 元將生成數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息REQa，傳送給節(jié)點(diǎn)A，如圖5所示。如果某個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)中存在完全 匹配的meta-data，說明節(jié)點(diǎn)中已經(jīng)有此數(shù)據(jù)。此時(shí)，還應(yīng)比較它們的信號(hào)強(qiáng)度。如果緩存中 數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度比節(jié)點(diǎn)A的要小，說明節(jié)點(diǎn)A在采集數(shù)據(jù)a時(shí)的感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度大，采集的數(shù) 據(jù)對(duì)觀測(cè)目標(biāo)的描述更加精確。為了使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)同一事件或觀測(cè)目標(biāo)的描述達(dá)到一致，并 使最精確的數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分發(fā)，此節(jié)點(diǎn)應(yīng)發(fā)送REQa，請(qǐng)求A發(fā)送數(shù)據(jù)a，用它來替換原來的 數(shù)據(jù)。如果緩存中數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度比節(jié)點(diǎn)A的大，則此時(shí)不響應(yīng)ADVa,即不產(chǎn)生任何消息。 如圖5所示，A的某些相鄰節(jié)點(diǎn)就沒有響應(yīng)ADVa。在這里，假設(shè)節(jié)點(diǎn)B的緩存中并沒有相 同的數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)B向A發(fā)出了REQa。
節(jié)點(diǎn)A的定時(shí)器到期時(shí)，若未收到任何相鄰節(jié)點(diǎn)的REQ，則放棄發(fā)送數(shù)據(jù)消息DATA， 否則，向這些節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)a，如圖6所示。
相鄰節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)a后，消息控制單元將數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù)緩存管理單元。如果原來數(shù)據(jù) 緩存中己有部分節(jié)點(diǎn)A的數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)a中的重復(fù)部分剔除，并為剩下的部分生成新的 meta-data，將其放入緩存中，成為新的數(shù)據(jù)項(xiàng)。如果是因?yàn)榫彺嬷械臄?shù)據(jù)信號(hào)強(qiáng)度值小，數(shù) 據(jù)不夠精確而接收數(shù)據(jù)a的，則將數(shù)據(jù)a替換原來的數(shù)據(jù)，并更新它的信號(hào)強(qiáng)度值。否則， 直接將數(shù)據(jù)a放入緩存，生成新的數(shù)據(jù)項(xiàng)。節(jié)點(diǎn)B屬于最后一種情況，即只需將接收的數(shù)據(jù) 直接放入緩存中，生成新的數(shù)據(jù)項(xiàng)。
此時(shí)，節(jié)點(diǎn)B要轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)A的數(shù)據(jù)a。圖18說明了某節(jié)點(diǎn)接收了相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)后進(jìn)行
轉(zhuǎn)發(fā)的過程。如果B自身沒有別的數(shù)據(jù)要發(fā)送，即只需轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)a。這種情況下轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)和
一個(gè)節(jié)點(diǎn)有采集到新的數(shù)據(jù)時(shí)要發(fā)送給它的相鄰節(jié)點(diǎn)的步驟基本一致，略又不同。如圖7，
節(jié)點(diǎn)B要轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)a，應(yīng)先生成ADVa，然后發(fā)送給B的相鄰節(jié)點(diǎn)，但并不包括A。因?yàn)锳
正是剛才發(fā)送數(shù)據(jù)a給B的節(jié)點(diǎn)，A中已經(jīng)存在了數(shù)據(jù)a。其余步驟則完全相同。B在收到
相鄰節(jié)點(diǎn)的REQa后，發(fā)送DATA，如圖8、 9所示。
如果節(jié)點(diǎn)B不僅要轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)a，同時(shí)還有自己的數(shù)據(jù)b要發(fā)送。這時(shí)數(shù)據(jù)緩存管理單元 需要將數(shù)據(jù)a和b進(jìn)行聚合，封裝成新的數(shù)據(jù)包ab，生成新的meta-data和混合信號(hào)強(qiáng)度值。 消息控制單元根據(jù)數(shù)據(jù)ab的meta-data和信號(hào)強(qiáng)度值生成數(shù)據(jù)廣播消息ADVab，發(fā)送給它的 相鄰節(jié)點(diǎn)，其中也包括了發(fā)送數(shù)據(jù)a給B的節(jié)點(diǎn)A。節(jié)點(diǎn)B在發(fā)送了 ADVab后，和前面一 樣，也設(shè)置定時(shí)器，等待相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送REQab。 B在收到REQab后，發(fā)出DATA消息，將 數(shù)據(jù)ab發(fā)送給請(qǐng)求此數(shù)據(jù)的相鄰節(jié)點(diǎn)。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)時(shí)，遵循以上規(guī)則和方法，大大地減少了網(wǎng)絡(luò) 內(nèi)消息的傳送量，高效地利用有限的能量來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分發(fā)。另一方面，使最精確的數(shù)據(jù)傳 送到每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)、sink節(jié)點(diǎn)和遠(yuǎn)程用戶，使用戶及時(shí)了解被關(guān)測(cè)區(qū)域的狀態(tài)，對(duì)當(dāng)前發(fā) 生的事件或觀測(cè)目標(biāo)做正確的評(píng)估和判斷。
權(quán)利要求
1. 一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，包括步驟(1)某個(gè)要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，向其相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)廣播消息；(2)相鄰節(jié)點(diǎn)收到該數(shù)據(jù)廣播消息后，將數(shù)據(jù)廣播消息中的中間數(shù)據(jù)與自身所具有的中間數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并決定是否響應(yīng)所述數(shù)據(jù)廣播消息，若響應(yīng)，則回送數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，然后執(zhí)行步驟(3)；(3)所述要發(fā)送數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息后，向發(fā)出該數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)消息；(4)所述發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的相鄰節(jié)點(diǎn)，收到數(shù)據(jù)消息后進(jìn)行相應(yīng)處理，形成新的數(shù)據(jù)項(xiàng)；(5)所述收到數(shù)據(jù)消息的相鄰節(jié)點(diǎn)，將所收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給自己的相鄰節(jié)點(diǎn)；其特征在于，在所述步驟(5)中，若所述收到數(shù)據(jù)消息的相鄰節(jié)點(diǎn)，不僅要轉(zhuǎn)發(fā)所收到的數(shù)據(jù)，同時(shí)還有自身的新數(shù)據(jù)要發(fā)送，則將所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)封裝成新的數(shù)據(jù)包和中間數(shù)據(jù)，然后向與其相鄰的所有節(jié)點(diǎn)，發(fā)出數(shù)據(jù)廣播消息，然后重復(fù)步驟(2)至(4)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，所述歩驟(2) 具體為(21)相鄰節(jié)點(diǎn)接收所述數(shù)據(jù)廣播消息后，將數(shù)據(jù)廣播消息中包含的中間數(shù)據(jù)與該相鄰 節(jié)點(diǎn)中的中間數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若二者不匹配，或者只有部分匹配，則發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，接 著執(zhí)行步驟(3)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，所述歩驟(4) 具體為(41)所述發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的相鄰節(jié)點(diǎn)，收到數(shù)據(jù)消息后，若該相鄰節(jié)點(diǎn)中原有數(shù)據(jù) 與所接收的數(shù)據(jù)消息中的數(shù)據(jù)有重復(fù)，則丟棄重復(fù)的數(shù)據(jù)，并將剩下的部分生成為新的數(shù)據(jù) 項(xiàng)予以存儲(chǔ)；否則，直接將所接收的數(shù)據(jù)消息中的數(shù)據(jù)生成為新的數(shù)據(jù)項(xiàng)予以存儲(chǔ)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，所述步驟(l) 中的數(shù)據(jù)廣播消息中還包含有數(shù)據(jù)在采集時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度值。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，所述步驟(2) 又具體為-(21a)相鄰節(jié)點(diǎn)接收所述數(shù)據(jù)廣播消息后，將數(shù)據(jù)廣播消息中包含的中間數(shù)據(jù)與該相鄰 節(jié)點(diǎn)中的中間數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若二者完全匹配且數(shù)據(jù)廣播消息中的信號(hào)強(qiáng)度值大于該相鄰節(jié) 點(diǎn)中相應(yīng)數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度值，則發(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，接著執(zhí)行步驟(3);否則，不響應(yīng)所述 數(shù)據(jù)廣播消息。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的方法，其特征在于，所述步驟(4) 又具體為-(41a)所述發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息的相鄰節(jié)點(diǎn)，收到數(shù)據(jù)消息后，用所接收的數(shù)據(jù)消息中的 數(shù)據(jù)替換掉該相鄰節(jié)點(diǎn)內(nèi)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并更新相應(yīng)的信號(hào)強(qiáng)度值。
7、 一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)，包括通過無線網(wǎng)絡(luò)連接的各節(jié)點(diǎn)，其特征在 于，所述每個(gè)節(jié)點(diǎn)將自身要發(fā)送的新數(shù)據(jù)和所接收的數(shù)據(jù)封裝成新的數(shù)據(jù)包和中間數(shù)據(jù)，向 與其相鄰的所有節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)；其中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都包括前后依次相連的傳感單元、數(shù)據(jù)緩存與管理單元和消息控制與收發(fā)單元； 其中，傳感單元用于觀測(cè)目標(biāo)，采集數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)緩存與管理單元用于從數(shù)據(jù)中抽象出中間數(shù)據(jù)；判斷該節(jié)點(diǎn)中是否存在與相鄰節(jié)點(diǎn) 具有相同的數(shù)據(jù)，并將判斷結(jié)果傳給消息控制與收發(fā)單元；將接收的數(shù)據(jù)中與該節(jié)點(diǎn)中的數(shù) 據(jù)重復(fù)的部分丟棄；對(duì)節(jié)點(diǎn)內(nèi)的不同數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)聚合；并將采集和接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；消息控制與收發(fā)單元用于接收和發(fā)送各種消息，并根據(jù)收到的消息的不同，通知數(shù)據(jù)緩 存與管理單元執(zhí)行各種動(dòng)作，并根據(jù)不同情況生成不同的消息。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)緩 存與管理單元包括與所述傳感單元相連的數(shù)據(jù)緩存管理單元，和與該數(shù)據(jù)緩存管理單元相連 的數(shù)據(jù)緩存單元；其中，數(shù)據(jù)緩存管理單元用于數(shù)據(jù)的抽象、判斷、丟棄、聚合，以及將判斷結(jié)果向消息控制與 收發(fā)單元傳送；數(shù)據(jù)緩存單元用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)采集和接收的數(shù)據(jù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)緩存單元包括各數(shù)據(jù)項(xiàng)，每一數(shù)據(jù)項(xiàng)對(duì)應(yīng)每一條不同的數(shù)據(jù)，每一數(shù)據(jù)項(xiàng)又包括中間數(shù)據(jù)、信號(hào)強(qiáng)度值和數(shù)據(jù)三個(gè)域；其中，中間數(shù)據(jù)域用于存放中間數(shù)據(jù)，信號(hào)強(qiáng)度值域用于存放采集時(shí)的數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度值，數(shù)據(jù)域用于存放數(shù)據(jù)。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)，其特征在于，所述消息 控制與收發(fā)單元包括與所述數(shù)據(jù)緩存管理單元相連的消息控制單元，以及分別與該消息控制單元相連的消息接收單元和消息發(fā)送單元；其中，消息接收單元和消息發(fā)送單元分別用于消息的接收和發(fā)送；消息控制單元用于根據(jù)收到的消息的不同，通知數(shù)據(jù)緩存管理單元執(zhí)行各種動(dòng)作，并根 據(jù)不同情況生成不同的消息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的系統(tǒng)及方法，涉及遠(yuǎn)程監(jiān)控及跟蹤領(lǐng)域，為降低無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中消息的發(fā)送量，確保最精確的數(shù)據(jù)最終分發(fā)到了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)而發(fā)明。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)不僅要轉(zhuǎn)發(fā)相鄰節(jié)點(diǎn)傳送來的數(shù)據(jù)，還要發(fā)送自己的數(shù)據(jù)時(shí)所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)聚合，生成新的數(shù)據(jù)包和中間數(shù)據(jù)，向所有相鄰節(jié)點(diǎn)送出，即只需一次數(shù)據(jù)廣播消息和數(shù)據(jù)消息的發(fā)送，大大降低了網(wǎng)絡(luò)中的消息發(fā)送量。接收數(shù)據(jù)廣播消息的節(jié)點(diǎn)的中間數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)廣播消息中的中間數(shù)據(jù)相同的情況下，通過接收信號(hào)強(qiáng)度大的數(shù)據(jù)而保證了最精確的數(shù)據(jù)最終分發(fā)到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明用于無線的、分布式的傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分發(fā)。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101207557SQ200610167909
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者康望星, 李立宏, 那成亮, 黃燁明 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司