[发明专利]混合带状传感器网络数据采集方法

权利要求书

1.混合带状传感器网络数据采集方法，其特征在于：网络沿带状区域部署，带的长度远大于带的宽度；网络包括三类节点：传感器节点、固定Sink节点、移动Sink节点；传感器节点在上报数据的时候，从离自己最近的固定Sink节点和移动Sink节点中择近选择自己要上传的目的Sink节点；同时，数据包在转发的过程中，每个中继节点需要重新计算当前离自己最近的Sink节点，如果与数据包中的目的Sink节点不一致，则改变数据包中的目的Sink节点为当前离此中继节点最近的Sink节点。

2.根据权利要求1所述的混合带状传感器网络数据采集方法，其特征是：

传感数据上报步骤如下：

1）传感器节点首先从自己的路由表中选出当前时刻距离自己最近的目的Sink节点，如果此Sink节点是移动Sink节点，且在一跳传输范围内，则把数据直接传输给此移动Sink节点，否则传感器节点根据选出的目的Sink节点从路由表中获取下一跳节点进行数据转发；如果此目的Sink节点是移动Sink节点，则需在数据包中包含目的移动Sink节点的平均速率，移动方向，本传感器节点i到目的移动Sink节点j的距离d_ij，及传感器节点i的位置信息X_i；

 2）中间节点在接收到数据包时，首先判断此数据包的目的Sink节点类型，是移动Sink还是固定Sink，分别处理如下：

   情况一：数据包的目的Sink节点是固定Sink节点；中间节点先计算出当前时刻在自己一跳传输范围内是否有移动Sink节点，有的话，可把数据直接传输给移动Sink节点；否则，中间节点根据目的Sink节点ID号从路由表中获取下一跳节点继续转发数据包；

   情况二：数据包的目的Sink节点是移动Sink节点；中间节点首先判断当前时刻在自己的一跳传输范围内是否有移动Sink节点，有的话，可把数据直接传输给移动Sink节点；

   否则，中间节点根据数据包中的目的移动Sink节点ID查看在自己的路由表中是否存在此移动Sink节点路由表项：

   如果存在，则中间节点根据数据包中的目的移动Sink节点ID在自己的路由表中找到下一跳节点继续转发数据；

如果中间节点路由表中不存在数据包中目的移动Sink节点表项，则中间节点根据数据包的转发方向，从路由表中获取相同方向的下一跳节点继续转发数据，数据包中的目的移动Sink不变。

3.根据权利要求1所述的混合带状传感器网络数据采集方法，其特征是：移动Sink节点速率预测方法是：

移动Sink节点沿带状网络匀速运动，移动速率通过两种方法计算，一种是通过配备GPS装置，一种是通过传感器节点周期的广播各自的地理位置信息包，移动Sink节点通过接收到的不同时刻相邻传感器节点的位置信息来估计移动Sink节点位置信息的变化，并通过流逝的时间信息，来估计移动Sink的平均速率；计算移动Sink节点的平均移动速率v的计算公式是：

 

                                                                                                                                                   。

4.根据权利1所述的混合带状传感器网络数据采集方法，其特征是：路由表维护方法是：移动Sink节点在移动的过程中，周期性的广播Hello包，告知传感器节点自己的移动速率，ID号，传感器节点同时用Hello包来更新自己的路由表信息；每个传感器节点中的路由表由四条表项组成，分为两类，各占两项，一类用于固定Sink节点，保存离传感器节点最近的左右两边的固定Sink节点路由信息；一类用于移动Sink节点，保存离传感器节点最近的左右两个方向上的移动Sink节点路由信息。

5.根据权利要求1~3任一条所述的数据采集方法，其特征是：数据上传时目的sink节点选择方法：

当传感器节点有数据上传时，选择当前离自己的最近的Sink节点的步骤如下：

1）计算到最近固定Sink节点的距离；

   传感器节点根据路由表信息，可直接获取本身到左右最近固定Sink节点的距离。

 2）计算到最近移动Sink节点的距离；

设表示传感器节点到移动Sink节点的距离；v_j表示移动Sink节点的移动速率；t_c表示当前时刻，表示第一次收到移动Sink节点j的Hello包的时刻，R表示节点的传输半径，传感器节点广播Hello的周期为t_p；

如果v_j×（t_c－t_h）＜2R－v_j×t_p，传感器节点i在移动Sink节点j的一跳传输范围内，则传感器节点i与Sinkj可直接通信，即下一跳节点就是此移动Sink节点；否则传感器节点i在移动Sink节点j的计算公式为：d_ij=v_j×（t_c－t_h）－R； 

3）选取离传感器节点距离最小的Sink节点作为目的Sink节点，进行数据上报；

4）路由表刷新；

   如果传感器节点到某个移动Sink节点距离大于本身到离自己最近的固定Sink节点的距离，则删除该项。