[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

说明书

本发明公开了一种基于大数据分析的无线传感网络路由方法及装置，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,判断是否高于高频阈值的簇头节点标记为能耗异常簇头节点，将然后进行重新分簇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。本公开可以通过一段时间的测试，对新布置的传感器进行实际运行测试，避开数据传输的高频子分簇区域，可以延长传感网络整体的工作寿命，提高整体的网络寿命、传输效率和监测效果与质量，优化后比传统的HEED路由算法通信代价更小。

技术领域

本公开涉及无线传感网络路由领域，具体涉及一种基于大数据分析的无线传感网络路由方法及装置。

背景技术

针对大规模分布式的无线传感网络，节点通过一跳直接与基站通信是不现实的，所以现在大多数的无线传感网都采用分簇路由的方法来实现分簇区的分层路由来传输数据，为了减少传送到基站的信息数量，簇首节点负责融合来自簇内不同源节点所产生的数据，并将融合后的数据发送到汇聚点,由于数据采集是集中的和周期性的，因此该协议非常适合于要求连续监控的应用系统,对于终端使用者来说，由于它并不需要立即得到所有的数据，因此协议不需要周期性的传输数据，这样可以达到限制传感器节点能量消耗的目的,在给定的时间间隔后，协议重新选举簇首节点，以保证无线传感器网络获取统一的能量分布,尽管LEACH能够提高网络的生存时间，但是协议所使用的假设条件仍存在着一些值得讨论的问题。现在的路由方法中没有说明簇头节点的数目怎么分布才能及于整个网络。因此，很可能出现被选的簇头节点集中在网络某一区域的现象，这样就会使得一些节点的周围没有任何簇头节点，或者某些簇头节点周围具有大量的节点，导致影响整体的网络寿命和传输效率，影响监测效果与质量。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术的不足，提高整体的网络寿命、传输效率和监测效果与质量。

为了实现上述目的，本公开提供一种基于大数据分析的无线传感网络路由方法及装置，其中，所述方法包括以下步骤：

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；

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。

进一步地，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ID号为每个无线传感网络节点唯一的标识号，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，在步骤5中，所述高频阈值为：。