[发明专利]节点的角色转换方法

说明书

节点的角色转换方法，属于信息技术领域，为了解决射频充电的多个节点能够进行有序数据传输的问题，发出数据的节点是子节点，接收数据的节点是将数据从第一节点发送到第三节点，第一节点必须将数据转发到第二节点，第二节点将所述数据存储在缓冲区中，然后第二节点将所述数据传递给第三节点，作为一个连续的消息流，数据一次仅能传递到一个节点，第二节点在数据传递中具有两个不同的角色，父节点和子节点，效果是实现了多个节点能够进行有序数据传输。

技术领域

本发明属于信息技术领域，涉及一种基于无源传感器网络的建筑物受力平衡实时监测系统。

背景技术

在建筑物安全检测方面，国内最初常用的X射线法、涡流法、光学诊断法等，是通过对局部建筑物的检测来判断整体建筑物的安全状况，但是这种检测方法存在很大的缺点。随着信息技术的发展，后来有人使用光纤通讯技术来对远程的建筑物进行检测。但是这种方法的使用区域和性能都有限制。在之后人们开始使用无线传感器来对桥结构进行安装布设，检测其健康情况。但是在整个桥结构中都布设传感器，如果桥结构比较小还可以，但是桥结构很大的话，需要布设的传感器数量是大量的。现在有很多的研究者将无线传感器应用到建筑物中，来定时检测建筑物的信息，相比之前的一些方法，提高了数据的准确性和整体性能。但是传统的无线传感器是电池进行供电，一旦传感器电池没有电量之后，传感器网络则无法进行工作。并且在后期的电池更换过程中需要消耗大量的人力物力，大量的电池更换也会造成环境的浪费，长时间的更换也造成大量的资金浪费。

发明内容

为了解决射频充电的多个节点能够进行有序数据传输的问题，并进一步解决多节点按照采集数据和传输数据的需要，被同步唤醒的问题，本发明提出如下技术方案：一种节点的角色转换方法：

发出数据的节点是子节点，接收数据的节点是将数据从第一节点发送到第三节点，第一节点必须将数据转发到第二节点，第二节点将所述数据存储在缓冲区中，然后第二节点将所述数据传递给第三节点，作为一个连续的消息流，数据一次仅能传递到一个节点，第二节点在数据传递中具有两个不同的角色，父节点和子节点；

首先，第二节点是父节点角色，其接收作为子节点角色的第一节点发出的数据包；

然后，第二节点将其角色切换为子节点，并将该数据包转发给作为父节点角色的第三节点；

上述过程，第二节点在过程中做出角色转换，第二节点根据特定的条件在不同时间扮演两个角色中的一个，根据第二节点的缓冲区大小决定第二节点当前需要扮演的角色；

当第二节点中的缓冲区空间空闲并且可以接受来自其他节点的数据时，第二节点充当父节点的角色，接收其子节点传输的数据；当第二节点的缓冲区已满且不能接受更多数据包时，第二节点充当子节点的角色，作为子节点的第二节点向父节点发送数据，以释放缓冲区空间。

进一步的，当第二节点的缓冲区达到满容量的80％，第二节点从父节点角色切换到子节点的角色；当第二节点的缓冲区达到满容量的10％，第二节点从子角色切换到父角色。

进一步的，在开始时，节点在充当父节点时在时间维度上固定一个参考点，节点由父节点转换成子节点后，该节点原来的子节点可能还在等待跟它通信，该节点需要记录自己的帧位移，重新调整自己回到它的参考点，以切换回原来父节点的角色，并和原来的子节点再次通信；

计算帧位移的方法是：

Shift＝Minimum Duty Cycle Time-Total Frame Shifts Shift是子节点转换成父节点时的移动的位移，Minimum Duty Cycle Time是最小工作周期，Total Frame Shifts是总的调整时间。

进一步的，两个节点在数据传输前，通过时间同步方法，同步唤醒，并在传输中，节点根据其数据缓存数据是否达到阈值，通过所述角色转换方法进行角色转换。