[发明专利]基于内容的无线传感网络组播路由信息处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络组播路由信息处理方法，尤其是涉及一种基于内容的无线传感网络组播路由信息处理方法。

背景技术

一组安装了智能传感器的无线带有路由功能的且可以移动的装置可组成的一个多跳的临时性自治系统。系统以协作地感知、采集和处理网络覆盖中的感知对象信息，并以把信息发布给观察者的一组传感器，按自组网方式构成无线传感网络。该系统是近几年来广受关注的无线通信系统之一，也是支持未来物联网的核心技术，这种无线网络由于无需通信基础设施，组网方便灵活，所以，可广泛应用于固定网络很难触及的灾难救助、临时会议、恐怖袭击、战场等突发应急场合。也将广泛应用于“物与物”互联的情形之下，主要应用表现在环境、健康、家庭、交通、建筑和其它商业领域。虽然对后者这方面已经有实用案例(世博会安保系统)，但是涉及到的很多技术，诸如MAC、路由和网管还处在理论研究或者成果转化阶段。与本专利相关的组播问题是该领域难点和关键技术问题，也是热点问题。它的突破必将推进实用化组网技术的进程，使之应用领域特别是推进物联网实用的普及步伐加快。

在赋予了广阔的应用前景的无线传感网络的研究与应用中，从组播路由方面来看，路由发现技术经历了三个发展过程：初期，人们一度认为成熟的Internet组播技术加上传感网络路由机制结合是足够充分的，但深入地研究表明为传统的有线网络设计的组播协议和算法并不适用，如距离矢量组播路由(DVMRP)、组播开放最短路径优先协议(MOSPF)、基于核心树的组播协议(CBT)和与协议无关的组播协议(PIM)，均不能很好地运行，因为在传感网络动态拓扑变化中，它们都会出现一些分布树，且分布树结构容易被破坏，节点间路由矢量或链路状态表的频繁交换，产生了额外的信道和处理开销，存储能量和电池消耗受到严格的限制等问题，使得通信路径失效，无法实现通信服务。接着路由技术研究进入了实效阶段，目前，一般普遍得到认可的代表性成果有DSDV、WRP、AODV、DSR、TORA和ZRP等。源头性的创新性研究主要集中在2001年以前，后续的成果多为这些协议的改进。但它们就进行有效通信的非常关键问题的路径确定上基本上都是建立在单播路由的基础上，因此不能很好利用网络资源，而这一点如果是IP等传统网络可能不算大问题，然而对于传感网络这种新型网络来说，确实是极其不能忽视的。良好的设计应该利用网络的广播能力，单独地解决组播路由问题。大致2004年后，组播路由技术就进入了重点应放在健壮性和数据包传输效率的折衷，高度实用性和可扩展性，主机节电与无约束的移动，节点移动的速度和方向上阶段。但是由于太复杂的缘故代表性成果不多，主要有基于网格的ODMRP和基于树的MAODV，其它都是在它们基础上的改进方法。其不足是通常方法主要集中在鲁棒性、占用信道以及网络扩展上，由此，对未来应用产生了制约。另外，由于实现的复杂程度过高，使得网络设备成本高，调试和维护成本随之不可预料，且一旦有节点失效(移动、电磁能量耗尽或转发信息量过大)可能导致通信速率陡然下降，严重时可使得通信无法进行。

在传感器网络中，由于隐含的流动性，一个节点获得的关于相邻节点的信息信号常常变得过时。随着节点流动性的增加，或者导致包传输的速率下降，或者导致无线信道的负荷陡增。虽然已有的组播技术优于其它路由的技术，节点只需要知道关于本地相邻节点和目的地的位置，从而用它来代替全局性路由拓扑结构。但是，它们存在的共性不足问题是转发信息节点不考虑信息的内容，一概转发，显然节点电池能耗加剧，开销过大，从而导致网络频繁的拓扑变化，使得网络性能加速变坏。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于内容的无线传感网络组播路由信息处理方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于内容的无线传感网络组播路由信息处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)传感器的推过程；

2)接收终端的拉过程。

所述的传感器的推过程如下：

1)节点收到路由发现的报文；

2)节点中的传感器判断是否检测到一个内容信息k时，若为是，执行步骤3)，若为否，不发送应答信息；

3)计算并确定该内容信息k的速度矢量V_k、横向波的范围w_k及时间参数t_k、Δt；

4)传感器向在内容移动的方向上的长度为V_k(t_k+Δt)，宽度为w_k的范围内的每个簇的簇首发送一个内容警告信息；