[发明专利]一种实时智能的医药储存环境调控系统

权利要求书

1.一种实时智能的医药储存环境调控系统，其特征是，包括环境实时监测子系统、分析处理装置、调控装置；所述环境实时监测子系统包括汇聚节点和多个部署于医药储存区域内的传感器节点，初始时传感器节点将自己的发送距离调至最大，若传感器节点到汇聚节点的距离未超过传感器节点的当前发送距离，传感器节点直接将采集的环境数据发送至汇聚节点，否则，传感器节点将采集的环境数据发送至下一跳节点，以通过多跳转发的形式将环境数据发送至汇聚节点；所述汇聚节点与所述分析处理装置通信连接，以将接收的环境数据发送至该分析处理装置；所述分析处理装置对环境数据进行分析处理，在环境数据超出预设指标阈值时生成相应的控制指令，并根据控制指令控制调控装置的运行，以调节医药储存区域内的环境；设邻居节点为位于传感器节点通信范围内的其他传感器节点，网络初始时，传感器节点通过信息交互获取邻居节点信息并构建邻居节点集；传感器节点从其邻居节点集中选择一个邻居节点作为下一跳节点，包括：

(1)传感器节点从其邻居节点集中选择相对于其距离汇聚节点更近的一跳邻居节点作为备选节点，构建备选节点集；

(2)传感器节点向各备选节点发送请求信息，每个备选节点接收到所述请求信息后计算自身的转发能力值并反馈至传感器节点，所述请求信息包括各备选节点的总带宽和初始缓存空间、传感器节点i的邻居节点的数量和对应的节点标识；

(3)传感器节点从当前的备选节点集中选择转发能力值最大的备选节点作为下一跳节点；

其中，所述转发能力值的计算公式为：

式中，R_ij为传感器节点i的备选节点j的转发能力值，B_j为所述备选节点j的总带宽，U_j为所述备选节点j的初始缓存空间，n_i为传感器节点i的备选节点集中的备选节点数量，B_q为传感器节点i的备选节点集中第q个备选节点的总带宽，U_q为传感器节点i的备选节点集中第q个备选节点的初始缓存空间；H_i为传感器节点i的邻居节点数量，H_j为所述备选节点j的邻居节点数量，H_i∩H_j为传感器节点i与备选节点j所拥有的共同邻居节点的数量，h₁、h₂为预设的影响因子，满足h₁+h₂＝1；s₁、s₂为预设的权重系数，满足s₁+s₂＝1；

传感器节点每隔一个时间段Δt重新从当前的备选节点集中选择转发能力值最大的备选节点作为下一跳节点；下一跳节点每隔一个时间段Δt/2判断自身是否符合中继条件，若不符合，下一跳节点向对应的上一跳传感器节点发送反馈信息，收到反馈信息的上一跳传感器节点更新该下一跳节点的转发能力值，所述中继条件为：

式中，P_a为下一跳节点a的当前剩余能量，P_a0为所述下一跳节点a的初始能量，K_a为所述下一跳节点a的缓存列表中的环境数据包数量，P_T为预设的转发一个环境数据包的能耗，P_min为预设的保持转发能力的能量下限；b_a为所述下一跳节点a的剩余带宽，s_a为所述下一跳节点a的剩余缓存空间，M_a所述下一跳节点a的上一跳传感器节点数量，b_min为预设的协助一个传感器节点转发环境数据所需的带宽下限，s_min为预设的协助一个传感器节点转发环境数据所需的缓存空间下限，为判断取值函数，当时，当时，

收到反馈信息的上一跳传感器节点，按照下列公式更新该下一跳节点的转发能力值：

式中，R_dv(z)为上一跳传感器节点d的下一跳节点v在第z次更新后的转发能力值，R_dv(z-1)为所述下一跳节点v在第z-1次更新后的转发能力值，R_dq为上一跳传感器节点d的第q个备选节点初始的转发能力值，n_d为上一跳传感器节点d的备选节点集中的备选节点数量，k为预设的能力衰减系数，k的取值范围为[0.2,0.3]；

当传感器节点的一个备选节点更新后的转发能力值低于预设的转发能力值下限时，传感器节点将该一个备选节点从自己的备选节点集中剔除。