[发明专利]无线传感器网络的采样任务负载均衡与容错方法

权利要求书

1.一种基于数据共享的无线传感器网络的采样任务负载均衡与容错方法，其特征在于，包括：

所述树形无线传感器网络中的根节点0接收到至少两个连续采样任务，获取所有连续采样任务的采样信息，所述采样信息包括每个连续采样任务t的开始时刻b、结束时刻e、采样时间长度l，其中，所述连续的采样任务是指持续采样一定时间且不能中断的采样任务；

所述树形无线传感器网络中的根节点0将所述的每个连续采样任务t分配到k个不同的传感器上采集r次；

所有传感器按照分配到的连续采样任务进行采样，并回传数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于数据共享的无线传感器网络的采样任务负载均衡与容错方法，其特征在于，所述树形无线传感器网络中的根节点0将所述的每个连续采样任务t分配到k个不同的传感器上采集r次，包括：

所述树形无线传感器网络中的根节点0将所述的每个连续采样任务t按结束时刻e由小到大排序并构建队列，依次指定队列中的所有采样任务；

所述树形无线传感器网络中的根节点0将指定的采样任务t，检索其他与此采样任务t包含重叠部分的采样任务；

所述树形无线传感器网络中的根节点0计算所述采样任务t与此采样任务t包含重叠部分的采样任务之间的重叠值，所述重叠值是指不同采样任务之间因为时间窗口有重叠可以共享的最大的时间范围，所述重叠值中的不同采样任务的数量为两个以上；

所述树形无线传感器网络中的根节点0根据比较所有连续采样任务之间的重叠值的大小对所有采样任务进行处理，其中，包含采样任务t且重叠值最大的多个采样任务被从所述队列中移除；

所述树形无线传感器网络中的根节点0根据贪心策略，所述采样任务t与此采样任务t包含重叠部分的采样任务之间的最大重叠值，计算出完成重叠值最大的多个采样任务将花费的采样时间I；

所述传感器节点将重叠值最大的多个采样任务的采样时间I平均分配到与采样任务所在探测范围有重叠的多个从属于根节点0的k个叶节点0_j上r次，其中，对任意一属于根节点0的所述叶节点0_j，若在某一次分配中获得了某段采样时间I_j，那么在后续分配中根节点0不会将采样时间I_j再次分配到该叶节点0_j上，其中，0≤j≤k-1；

从属于根节点0的所述叶节点0_j对按照所述根节点0的采样时间要求，将被分配到的所述采样时间平均分配到从属于所述叶节点0_j的所有传感器；

当队伍中没有未处理的采样任务剩余时，采样完成。

3.根据权利要求1所述的一种基于数据共享的无线传感器网络的采样任务负载均衡与容错方法，其特征在于，所述树形无线传感器网络中的根节点0将所述的每个连续采样任务t分配到k个不同的传感器上采集r次，包括：

对任意一属于根节点0的所述叶节点0_j，在某一次分配中获得了某段采样时间I_j，令I_j所在区间为ST_j，则所述叶节点0_j上所有采样任务占用时间的总集为ST_total，其中，0≤j≤k-1；

所述树形无线传感器网络中的根节点0将所述的每个连续采样任务t按结束时刻e由小到大排序并构建队列，依次指定队列中的所有采样任务；

对于新到来的指定的采样任务t，所述根节点0按照贪心策略将所述采样任务t分割为k个子任务t_i，其中，0≤i≤k-1；

将所有k个子任务t_i分配到所述k个叶节点0_j上r次；

更新每个所述叶节点0_j的采样时间区间ST_total为旧采样时间区间与新分配的子任务t_i所占的时间区间的并集；

当队伍中没有未处理的采样任务剩余时，采样完成。