[发明专利]面向突发事件的无线传感器网络中数据快速路由传输方法

权利要求书

1.面向突发事件的无线传感器网络中数据快速路由传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立全网跳数路由表，包括以下步骤：

1-1)Sink节点以泛洪方式向传感器网络发送setup任务，所述setup任务的数据帧包含Sink节点ID、距离Sink节点的最小跳数值H、任务类型，其中网络建立前距离Sink节点的最小跳数值H默认初始值为0；

1-2)邻居节点收到来自Sink节点的setup任务，将setup任务的数据帧中的H与自身存储的跳数值h值比较，若h-H>0，则转入步骤1-3)；若h-H<0，则转入步骤1-4)；若h-H＝0，则转入步骤1-5)，其中，邻居节点自身存储的跳数值h初始值为程序定义的最大值；

1-3)收到来自Sink节点的setup任务的邻居节点自身存储的跳数值h替换为H+1，即h＝H+1，然后通过变量S暂时将转发源ID即数据帧中的IDs保存起来，在1ms以内随机退避一段时间后，将该setup任务帧以泛洪方式转发出去，然后将IDs替换为自己的ID，将标志位F置为1，返回setup应答任务作为应答，并将接收到的setup任务帧的数据源地址存储为h-1跳邻节点；然后转入步骤1-6)；

1-4)认为是邻居节点发来重复内爆，将接收到的此setup任务数据帧丢弃；

1-5)将源地址IDs保存到临时变量S，然后把源地址作为转发目的地址，即IDd＝S，将本节点的ID号作为源地址，即IDs＝ID，并将标志位F置为0，在1ms以内随机退避一段时间后，返回setup应答任务作为应答，并将接收到的setup任务帧的数据源地址存储为h跳邻节点；然后转入步骤1-6)；

1-6)如果发送setup任务的节点在接收到setup应答任务后，需要将与之建立连接的邻居节点的ID和跳数存储到节点保存的路由表中，首先判断本节点ID和转发目的ID是否相同，如果相同，则转入步骤1-7)；如果不相同，则转入步骤1-8)；

1-7)以标志位F来判断，若F＝1，则将转发源地址存储为h+1跳邻节点；若F＝0，则将转发源地址存储为h跳邻节点；

1-8)丢弃所接收到的setup应答任务数据帧；

2)如果无线传感器网络处于非紧急情况下，则转入步骤3)；如果无线传感器网络处于紧急情况下，则转入步骤4)；所述紧急情况是指：(1)监测数据发生了明显变化；(2)监测数据接近预警值；(3)应用层需要存储当前的实时数据；(4)传感器拓扑变化和路由规划阶段；

3)若需要查询每个节点的数据信息，可由Sink节点发起查询，选取相互远离的一组节点，按照所述步骤1)建立的全网跳数路由表中的地址发送数据，若下一跳地址列表中有多条ID，则随机选择路径；

4)采用TDMA的方式按照所述步骤1)建立的全网跳数路由表发送数据，包括以下步骤：

2-1)当节点收到紧急事件任务包后，返回紧急事件应答包，然后判断目的地址是否为自己，如为自己，则结束程序，否则进入步骤2-2)；

2-2)将自己的多个h-1跳节点中随机选择一个作为下一跳转发节点，转发收到的紧急事件任务包，然后等待应答信号，若在规定时间内收到应答则不作任何处理，若超时则进入步骤2-3)；

2-3)判断是否存在别的下一跳节点，若存在则重新进入步骤2-2)，若不存在则进入步骤2-4)；

2-4)将本节点与sink节点的最小跳数h加1，并向邻居节点发送跳数更新广播，转入步骤2-5)；

2-5)然后再查询邻居节点的跳数，若存在h-1跳节点，则进入步骤2-2)，若不存在，则进入步骤2-4)。

2.根据权利要求1所述的面向突发事件的无线传感器网络中数据快速路由传输方法，其特征在于，数据传输过程中，当有新节点加入时，新加入节点对其n个邻居发送Join广播，每个收到Join广播的邻居节点发送Join广播应答包，并返回该邻居节点的跳数值h₁……h_n，新加入节点的跳数值h设为h₁……h_n中的最小值+1，即min(h₁……h_n)+1，然后返回给该邻居节点更新其h值。

3.根据权利要求1所述的面向突发事件的无线传感器网络中数据快速路由传输方法，其特征在于，数据传输过程中，当某节点因为数据传输过多导致能量下降到一定阈值时，则使自己的跳数值h加1，然后广播其跳数值更新消息。