[发明专利]一种分布式传感器网络的智能拓扑方法及装置

权利要求书

1.一种分布式传感器网络的智能拓扑方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，分布式传感器网络通过TORA路由协议生成路由链路；

步骤2，通过路由链路建立有向无环图；

步骤3，根据有向无环图计算出拓扑图；

步骤4，根据拓扑图重设路由拓扑；

在步骤3中，根据有向无环图计算出拓扑图的方法包括以下子步骤，

步骤3.1，输入：有向无环图G＝(V₁,V₂,E)，其中V₁和V₂为两个节点集、E为边集、节点集V₂包含节点的度均为1，节点集参数T，缩减阈值R_R；转到步骤3.2；

步骤3.2，将V₁中全部节点按度从大到小顺序排列，并抽取前n_h个最大度节点构成节点子集V₁^H，其中这n_h个节点中相同度重复数的最大值为T，转到步骤3.3；

步骤3.3，计算V₁^L＝V₁/V₁^H，设d₁,d₂,…,d_s为有向无环图G中节点集V₁的全部节点度，初始化有向无环图G′＝(V′₁,V′₂,E′)←G＝(V₁,V₂,E)，初始化节点集V₁^L′←V₁^L，V₁^H′←V₁^H，计算最终需要删除边的总数E_d＝||E||·R_R，初始化变量t＝0；转到步骤3.4；

步骤3.4，如果tE_d，则以概率P＝γ^L′/(γ^H′+γ^L′)转到步骤3.5，并以概率1-P转到步骤3.5；否则，G′＝(V′₁,V′₂,E′)，其中V₁′＝V₁^H′∪V₁^L′，为最终输出结果，转到步骤3.7；其中，

且m^H＝E_d-m^L；

步骤3.5，如果则随机选择一条与节点v相邻的边e，并更新有向无环图G′＝(V′₁,V′₂,E′)，E′←E′/{e}；如果d_v＝0，则更新V₁^L′←V₁^L′/{v}；如果则此步不作任何操作，转到步骤3.6；

步骤3.6，更新t←t+1，转到步骤3.4；

步骤3.7，输出拓扑图G′＝(V′₁,V′₂,E′)。

2.根据权利要求1所述的一种分布式传感器网络的智能拓扑方法，其特征在于，在步骤2中，通过路由链路建立有向无环图的方法为，链路中相邻节点高度值中高的节点用一条边指向高度值低的节点，所有相邻的节点之间构建指向边直到到达目标节点，所有的边形成了一个有向无环图。

3.一种分布式传感器网络的智能拓扑装置，其特征在于，所述装置包括：

路由链路生成单元，用于分布式传感器网络通过TORA路由协议生成路由链路；

有向无环图构建单元，用于通过路由链路建立有向无环图构建；

拓扑图计算单元，用于根据有向无环图计算出拓扑图；

路由拓扑单元，用于根据拓扑图重设路由拓扑；

其中，拓扑图计算单元，用于根据有向无环图计算出拓扑图具体通过以下步骤实现：

步骤3.1，输入：有向无环图G＝(V₁,V₂,E)，其中V₁和V₂为两个节点集、E为边集、节点集V₂包含节点的度均为1，节点集参数T，缩减阈值R_R；转到步骤3.2；

步骤3.2，将V₁中全部节点按度从大到小顺序排列，并抽取前n_h个最大度节点构成节点子集V₁^H，其中这n_h个节点中相同度重复数的最大值为T，转到步骤3.3；

步骤3.3，计算V₁^L＝V₁/V₁^H，设d₁,d₂,…,d_s为有向无环图G中节点集V₁的全部节点度，初始化有向无环图G′＝(V′₁,V′₂,E′)←G＝(V₁,V₂,E)，初始化节点集V₁^L′←V₁^L，V₁^H′←V₁^H，计算最终需要删除边的总数E_d＝||E||·R_R，初始化变量t＝0；转到步骤3.4；

步骤3.4，如果tE_d，则以概率P＝γ^L′/(γ^H′+γ^L′)转到步骤3.5，并以概率1-P转到步骤3.5；否则，G′＝(V′₁,V′₂,E′)，其中V₁′＝V₁^H′∪V₁^L′，为最终输出结果，转到步骤3.7；其中，

且m^H＝E_d-m^L；

步骤3.5，如果则随机选择一条与节点v相邻的边e，并更新有向无环图G′＝(V′₁,V′₂,E′)，E′←E′/{e}；如果d_v＝0，则更新V₁^L′←V₁^L′/{v}；如果则此步不作任何操作，转到步骤3.6；

步骤3.6，更新t←t+1，转到步骤3.4；

步骤3.7，输出拓扑图G′＝(V′₁,V′₂,E′)。