[发明专利]数据分级传输方法

说明书

本发明提供了数据分级传输方法，包括：网络中的无线传感器节点进行数据采集，对采集数据进行分级，将分级数据和采集数据封装入数据报文并传输。无线传感器节点对传输的数据报文记录发送状态信息。中间节点接收数据报文，提取分级数据，并根据不同分级，结合当前网络通信状况与中间节点自身状态，采用不同方式对数据报文进行转发。中间节点对转发的数据报文进行信息记录。网络中各节点使用所在网络的数据传输协议发送数据报文、进行数据报文的采集与转发，直到网络停止工作。

技术领域

本发明涉及无线传感器网络数据传输技术的应用领域，具体涉及在无线传感器网络数据采集与传输过程中，利用分级来解决生成数据量大，约简冗余数据以提高数据传输效率、降低网络带宽消耗、减少无线数据传输碰撞次数、节约节点能量的数据分级传输方法。

背景技术

无线传感器网络是由大量部署的具有感知、处理和无线通信能力的传感器节点通过自组织方式形成的网络，在物联网中起着感知数据的作用。无线传感器网络的应用非常广泛，可以被大量应用于军事、环境监测、城市交通、仓储管理、健康监护、大型工业园区安全监控、灾难拯救等多种不同场合。随着传感器技术、物联网技术的发展和广域无线通信基础网络建设的日益完善与成熟，无线传感器网络将逐步深入到人类生产生活的各个领域。

在无线传感器网络中，无线传感器节点根据具体应用规定采集环境数据，并通过无线及有线网络将数据汇聚给最终用户。无线网络部分的数据传输采用多跳传输的方法，即多个节点以接力转发方式，将数据从普通终端感知节点逐跳传输到Sink节点(汇聚节点)，再由Sink节点以有线或无线方式将数据传输给最终用户。由于无线传感器网络所处环境的相对稳定性，无线传感器节点采集的环境数据在局部时间内是基本稳定的，按照现行的数据采集与传输方法，会使得有限的网络节点资源消耗于无重要意义的低质量数据生成与传输中。

发明内容

本发明的目的在于提供数据分级传输方法，提高数据传输效率、降低网络带宽消耗、减少无线数据传输碰撞次数、节约节点能量。

数据分级传输方法，包括：网络中的无线传感器节点进行数据采集，对采集数据进行分级，将分级数据和采集数据封装入数据报文并传输给中间节点，中间节点对传输的数据报文记录发送状态信息，中间节点接收数据报文，提取分级数据，并根据不同分级，结合当前网络通信状况与中间节点自身状态，采用不同方式对数据报文进行转发，转发至相邻的节点，中间节点对转发至相邻的节点的数据报文进行信息记录，网络中各节点使用所在网络的数据传输协议发送数据报文、进行数据报文的采集与转发，直到将信息传递给用户。

在一些实施方式中，其中无线传感器节点包括：普通节点：负责采集数据，将数据送往Sink节点；簇头节点：由普通节点轮流动态的担任；Sink节点：用于传达用户对整个无线传感器网络的监测要求，收集整个无线传感器网络内的信息，通过无线或者有线的方式将信息传递给最终用户。

在一些实施方式中，其中无线传感器节点为网络中直接对环境进行数据采集，生成数据报文并将其发送给Sink节点的网络节点；中间节点为数据报文向Sink节点进行传输的过程中所经过的无线传感器网络节点。

在一些实施方式中，其中采集数据进行分级，具体分级方法如下：

传输的数据是网络或节点工作状态发生改变的紧急数据和监测环境参数发生突变的数据，则将数据级别设置为“4”；

监测环境参数数据发生突变是指新采样的数据值data_new与上一次采样数据值data_old满足下述公式:

|data_new-data_old|≥0.3data_old

距离最后一次数据发送已有7个采样周期，则将下一个待发送的数据级别设置为“4”；