[发明专利]一种基于大数据分析的无线传感网络路由方法及装置

权利要求书

1.一种基于大数据分析的无线传感网络路由方法，其特征在于，所述路由方法包括以下步骤：

步骤1，初始化无线传感网络；

步骤2，将无线传感网络按照无线传感网络路由算法分簇为多个簇区，其中，每个簇区包括至少一个簇头节点；

步骤3，读取无线传感网络最近72小时通信的簇头节点数据包；

步骤4，统计各簇头节点数据包的数量得到各个簇头节点数据传递次数；

步骤5，将数据传递次数大于或等于高频阈值的簇头节点标记为能耗异常簇头节点；

其中，所述高频阈值为：；

步骤6，将未标记能耗异常的传感器节点按照无线传感网络路由算法进行重新分簇；

步骤7，将重新分簇后的簇头节点按照贪婪路由算法计算传输路径并更新路由表；

其中，将重新分簇后的簇头节点按照贪婪路由算法计算传输路径的方法为：簇头节点通过定位装置或者通过发送能量递减的测试信号来发现距自己最近的邻居节点，然后从距基站最远的簇头节点开始，采用贪婪算法来构造一条链，这条链就是贪婪路由中的簇；贪婪路由中的数据传输使用令牌机制：簇头产生一个令牌，发送到链的一端，通知末梢节点开始传输数据，簇头与之间的每个节点接收到数据之后，先与自己采集的数据进行融合处理，再向下一个节点转发，直至数据传输到簇头，簇头收到 一侧的数据后再将令牌发送到链的另一端，开始同样的过程；簇接收到两侧传送来的数据后再发送给基站。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的无线传感网络路由方法，其特征在于，在步骤1中，所述初始化无线传感网络包括以下子步骤：

步骤1.1，在待监测区域随机布置无线传感网络节点；

步骤1.2，各传感器节点向无线传感网广播自己ID号以及相对位置信息；

其中，所述相对位置信息根据汇聚节点接收到的各无线传感网络节点广播信号的到达时间得到。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的无线传感网络路由方法，其特征在于，在步骤2中，所述无线传感网络路由算法至少包括LEACH算法、HEED算法其中一种。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的无线传感网络路由方法，其特征在于，在步骤3中，所述最近72小时通信的簇头节点数据包为最近72小时之内的各簇头节点传输到汇聚节点，汇聚节点传输并存储在基站服务器数据库中的数据包，其中，所述数据包至少包括传输时间。

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的无线传感网络路由方法，其特征在于，在步骤4中，所述各簇头节点数据包的数量不包括该簇区的除簇头节点外的节点经由簇头节点转发的数据包。

6.一种基于大数据分析的无线传感网络路由装置，其特征在于，所述装置包括：

初始化单元，用于初始化无线传感网络；

首次分簇单元，用于将无线传感网络按照无线传感网络路由算法分簇为多个簇区，其中，每个簇区包括至少一个簇头节点；

数据包获取单元，用于读取无线传感网络最近72小时通信的簇头节点数据包；

频次统计单元，用于统计各簇头节点数据包的数量得到各个簇头节点数据传递次数；

异常标记单元，用于将数据传递次数大于或等于高频阈值的簇头节点标记为能耗异常簇头节点；

其中，所述高频阈值为：；

重新分簇单元，用于将未标记能耗异常的传感器节点按照无线传感网络路由算法进行重新分簇；

路由更新单元，用于将重新分簇后的簇头节点按照贪婪路由算法计算传输路径并更新路由表；

其中，将重新分簇后的簇头节点按照贪婪路由算法计算传输路径的方法为：簇头节点通过定位装置或者通过发送能量递减的测试信号来发现距自己最近的邻居节点，然后从距基站最远的簇头节点开始，采用贪婪算法来构造一条链，这条链就是贪婪路由中的簇；贪婪路由中的数据传输使用令牌机制：簇头产生一个令牌，发送到链的一端，通知末梢节点开始传输数据，簇头与之间的每个节点接收到数据之后，先与自己采集的数据进行融合处理，再向下一个节点转发，直至数据传输到簇头，簇头收到 一侧的数据后再将令牌发送到链的另一端，开始同样的过程；簇接收到两侧传送来的数据后再发送给基站。