[发明专利]基于树形无线传感器网络的路由方法和装置及传感器设备

权利要求书

1.一种基于树形无线传感器网络的路由方法，其特征在于，预先根据各个传感器节点在树形网络中所处的层次以及层内位置，为传感器节点分配短地址，所述路由方法包括：

根据待发送的报文查询目标传感器节点的短地址；

查询预先建立的邻居表，获取当前传感器节点的各个邻居节点的短地址；

依据所述各个邻居节点的短地址和所述目标传感器节点的短地址，分别计算各个邻居节点到目标传感器节点的基本路由跳数；

根据所述计算得到的各个基本路由跳数，从所述邻居节点中选择下一跳节点，将所述报文转发到所述下一跳节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述短地址由传感器节点在树形无线传感器网络中的层次号和层内网络序号组成。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在一个通信周期内，接收其他传感器节点发送的同步报文，将发送同步报文的传感器节点作为当前传感器节点的邻居节点，将该邻居节点的网络信息添加到邻居表中，其中，所述网络信息包括短地址。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述邻居表中还保存有邻居节点的生存期系数，所述方法还包括：

如果在一个通信周期内未接收到邻居表中的某邻居节点发送的同步报文，则降低该邻居节点的生存期系数；

当邻居表中的某邻居节点的生存期系数为零时，将该邻居节点从邻居表中删除。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依据各个邻居节点的短地址和目标传感器节点的短地址，分别计算各个邻居节点到目标传感器节点的基本路由跳数，包括：

根据各个邻居节点的层次号和层内网络序号以及目标传感器的层次号和层内网络序号，分别查询各个邻居节点与目标传感器节点间共同的父节点，并分别依据各个邻居节点和目标传感器节点到所述父节点间的层次差，计算各个邻居节点到目标节点的基本路由跳数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据各个邻居节点的层次号和层内网络序号以及目标传感器的层次号和层内网络序号，分别查询各个邻居节点与目标传感器节点间共同的父节点，并分别依据各个邻居节点和目标传感器节点到所述父节点间的层次差，计算各个邻居节点到目标节点的基本路由跳数，具体包括：

根据各个邻居节点的层次号L1以及目标传感器节点的层次号L2，计算各个邻居节点与目标传感器节点之间的第一层次差T1，其中T1＝|L1-L2|；

分别将各个邻居节点与目标传感器节点的层次号对比，确定层次较深节点和层次较浅节点，逐层向上查询所述层次较深节点的父节点，直到找到与层次较浅节点处于同一深度的传感器节点M1；

根据所述层次较浅的节点的层内网络序号，以及所述与层次较浅的节点处于同一深度的传感器节点M1的层内网络序号，确定这两个处于同一深度的节点的父节点M2；

根据所述节点M1的层次号L3以及所述父节点M2的层次号L3，计算所述节点M1和所述父节点M2之间的第二层次差T2，其中T2＝|L3-L4|；

根据第一层次差T1和第二层次差T2计算邻居节点到目标传感器节点的基本路由跳数Hop，其中，Hop＝T1+T2*2。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述计算得到的各个基本路由跳数，从所述邻居节点中选择下一跳节点，将所述报文转发到所述下一跳节点，包括：

根据所述计算得到的各个基本路由跳数，从所述邻居表中选择最小基本路由跳数对应的邻居节点作为下一跳节点，将所述报文转发到所述下一跳节点。

8.一种基于树形无线传感器网络的路由装置，其特征在于，预先根据各个传感器节点在树形网络中所处的层次以及层内位置，为传感器节点分配短地址，所述路由装置包括：

报文分析单元，用于根据待发送的报文查询目标传感器节点的短地址；

邻居表查询单元，用于查询预先建立的邻居表，获取当前传感器节点的各个邻居节点的短地址；

路由跳数计算单元，用于依据所述各个邻居节点的短地址和所述目标传感器节点的短地址，分别计算各个邻居节点到目标传感器节点的基本路由跳数；

节点选择单元，用于根据所述计算得到的各个基本路由跳数，从所述邻居节点中选择下一跳节点，将所述报文转发到所述下一跳节点。