[发明专利]一种无线传感器网络运行状态监测方法

说明书

本发明涉及一种无线传感器网络运行状态监测方法，其中根节点、复杂功能节点和普通功能节点之间采用相同的无线通讯体制进行无线自组网通信，监测节点在无线传感器网络的布放现场不参与组网，通过在各个频点或频段监听其他无线节点发送的无线通讯信息，并向无线传感器网络节点发送查询信息，获取当前网络拓扑或网络状态信息，分析网络构建的合理性，为无线传感器网络的测试和规划提供依据。本发明便于在布放设备时就能获取当前的网络环境，以及掌握某些特定设备在网络中的情况。

技术领域

本发明涉及无线传感器网络技术领域，特别是涉及一种无线传感器网络运行状态监测方法。

背景技术

在无线传感器网络应用中，设备的布放具有移动性和不确定性，网络中各设备的布放位置不集中，散布在不同的物理环境空间。在布放时，或者网络运行过程中，需要知道网络当前的运行状态以及拓扑结构，这可以通过后端运行的服务器和客户端控制程序来获取。但是在实际布放中，前端的实际布放地点离后台服务器可能比较远，不便于在布放时就获取当前的网络环境，以及掌握某些特定设备在网络中的情况。

申请号为201710047973.4的发明专利，传感器网络异常数据检测方法与系统，公开了一种传感器网络异常数据检测方法，该方法通过对无线传感器网络本身传输的数据进行时间和空间相关检验，用于判断网络中传输的异常数据，其是从业务层出发对业务数据本身进行检测，而非网络自身的运行状态。

申请号为201110003287.X的发明专利，无线传感器网络数据监测，通过以部分无线传感器网络节点为中心，向一定距离范围内的节点发送广播信息，对本区域内的传感器监测信息进行判别，是否出现异常，其也是从业务层出发对监测数据本身进行监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无线传感器网络运行状态监测方法，便于在布放设备时就能获取当前的网络环境，以及掌握某些特定设备在网络中的情况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种无线传感器网络运行状态监测方法，所述网络中包括四种无线节点，分别为：用于负责网络管理与信息汇聚的根节点、具有路由和网络管理能力的复杂功能节点、普通功能节点和用于监测网络运行状态的监测节点，所述根节点、复杂功能节点和普通功能节点之间采用相同的无线通讯体制进行无线自组网通信，所述监测节点在无线传感器网络的布放现场不参与组网，通过在各个频点或频段监听其他无线节点发送的无线通讯信息，并向无线传感器网络节点发送查询信息，获取当前网络拓扑或网络状态信息，分析网络构建的合理性，为无线传感器网络的测试和规划提供依据。

所述无线通讯信息包括源设备编号、目的设备编号、源设备的网络级别、目的设备的网络级别、源设备发射功率、源设备的子设备数量、数据包重复发送次数以及监测节点接收到的信号强度。

所述监测节点布放到固定的监测位置后，将多个可用的通信频点或频段进行固定顺序排序或者随机排序，依次在各个频点或频段进行监听，每个频点或频段的监听时间为T；在T时间内，若能够收到有效的数据信息，则表明该频点或频段被当前的无线传感器网络使用；若无法解析出有用信息，则根据预设的噪声信号平均值门限、噪声容忍门限值和噪声容忍门限最大持续时间对当前位置噪声信号强度进行评估。

所述监测节点对当前位置噪声信号强度进行评估具体包括以下子步骤：

(A)统计在T时间内的噪声信号强度，并计算噪声信号强度平均值；

(B)统计在T时间内噪声信号强度大于噪声容忍门限值的持续时间；

(C)若噪声信号强度平均值小于预设的噪声信号平均值门限，且噪声信号强度大于噪声容忍门限值的持续时间小于噪声容忍门限最大持续时间，则判定该频点或频段属于待评估频点或频段；否则判定为受干扰频点或频段。