[发明专利]节点数据流的监控方法、存储介质和计算设备

说明书

本发明公开了一种节点数据流的监控方法、存储介质和计算设备，根据各对象的全局值选取出代表对象和异常对象；确定节点性质，在不满足第一条件的情况下跟踪监控代表对象和异常对象在各节点上的数据流，在代表对象在各节点上的局部值不为最大局部值的情况下，通过初始调整因子设定方法使代表对象在各节点上具有最大局部值；然后控制各节点实时监测其自身数据流，当代表对象在各节点上的局部值不为最大局部值时，若代表对象不具有最大全局值，则重新选取代表对象，若代表对象具有最大全局值，则通过运行调整因子设定方法使代表对象在各节点上具有最大局部值；本发明方法可以有效降低监控节点数据流的通信开销和功耗。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别涉及一种节点数据流的监控方法、存储介质和计算设备。

背景技术

近年来，随着物联网技术的不断发展，物联网广泛应用于制造业供应链管理、生产线过程监控、生产设备监控、环保监测和工业生产管理等方面。无线传感网络作为物联网的主要感知网络，往往具有大量的分布式传感器节点，无线传感网络中节点的数据常常以数据流的形式源源不断传输到总控节点上，通过监测节点数据流可及时准确地发现突发事件、监测工作状况以及工作环境等。

在目前的基于物联网的资产和库存管理、工业生产中的用电量监控等监控系统中，通常是监控各个传感器节点的数据流，再由总控节点计算出监控系统总体的监控值是否已经超出安全基线，安全基线即为保证监控系统安全设定的范围。当监控值较小时，用户不关心其具体值，而只需要知道其位于安全基线以下；只有当监控值超过安全基线时，系统才跟踪其具体值。由于无线传感网络分布区域的不确定性以及传感器节点资源有限，通信开销和功耗问题往往成为限制监控系统功能和性能的主要因素，因此研究如何降低监控节点数据流的通信开销和功耗具有重要意义。

为降低节点数据流监控的通信开销，目前已有的相关研究如下：(1)Simple-value监控法：将全局基线平均分配给各个远程节点，每个远程节点维持T/n的局部基线；仅当对象的局部值超出了局部基线时，远程节点才需要与总控节点通信，然后总控节点主动获取其它远程节点上的局部值，从而可以判断全局值是否超出了全局基线。(2)Simple-rate监控法：与Simple-value监控法类似，只是远程节点不再监控局部值，而是监控局部值的变化情况。与上一个时间周期相比，若局部值的变化值超过了预设的范围则进行报告，否则就用上一个周期值和允许变化的范围进行估计，从而达到降低通信开销的目的。(3)档位监控法：为每个远程节点分配多个局部基线，代表了不同的“档”；集中式节点只需知道每个局部值所处的“档”，便可根据其上下界估算出满足精度要求的全局值。因此，只有当对象局部值从一个“档”变到另外的“档”时，远程节点才需要与集中节点通信，从而很大程度上降低通信开销。具体的档位划分方法可以是均匀档位法、按比例划分、动态档位调整等思路，尽量减少各个分布式节点超过档位的情况，进而用以进一步降低全局监控任务中的通信开销。

但是，上述已有的节点数据流监控方法存在如下问题：(1)监控通信量与安全基线之间存在线性关系，当监控对象非常多时(如当今物联网传感网监控对象数量非常庞大)，调整量和调整频率都很大，因此通信开销还是很高。(2)当安全基线发生变化时，已有方法都是基于安全基线分配的，需要对安全基线进行重新分配并分发到各个远程监控节点，即整个监控系统都需要进行调整。因此，当监控系统的安全基线需要经常调整或者需要根据实际情况实时变化时，已有方法的代价还是很大。(3)各种监控方法有一定的适用范围，现有方法无法对监控系统自己的适用情况进行判断，当监控系统超过监控方法的适用范围时，容易造成不必要的通信开销。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种节点数据流的监控方法，该方法可以有效降低监控节点数据流的通信开销和功耗。

本发明的第二目的在于提供一种存储介质。

本发明的第三目的在于提供一种计算设备。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种节点数据流的监控方法，包括如下步骤：