[发明专利]一种基于缓存节点过滤的无线传感器网络数据传输方法

权利要求书

1.一种基于缓存节点过滤的无线传感器网络数据传输方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)汇聚节点进入监测网络并广播已收集的元数据位图数据包，对网络进行初始化，并雇佣其邻居节点为缓存节点，缓存节点根据元数据位图数据包中的位图进行信息更新；

2)普通节点根据编码最大度和待转发的数据包中的元数据信息进行估计，并根据结果选择是否将自身元数据和该数据包进行异或编码，将数据包随机转发给邻居节点，经过多轮转发后，最终将数据包转发给缓存节点；

3)缓存节点接收到普通节点的数据包之后对数据包运行过滤机制，分析数据包的元数据是否已全部收集，将冗余的数据包丢弃，随机从缓存中剩余的数据包转发给汇聚节点；

4)汇聚节点在接收数据包之后进行解码，若解出新的元数据，则更新已收集的元数据位图，并定期将该位图广播给缓存节点。

2.根据权利要求1所述的一种基于缓存节点过滤的无线传感器网络数据传输方法，其特征在于：所述的已收集的元数据位图数据包包括数据包类型和已恢复的元数据位图两个字段。

3.根据权利要求1所述的一种基于缓存节点过滤的无线传感器网络数据传输方法，其特征在于：所述步骤1中，缓存节点收到汇聚节点广播的元数据位图数据包后，记录或更新已恢复元数据位图，并且设置汇聚节点为其唯一的数据转发对象节点。

4.根据权利要求1所述的一种基于缓存节点过滤的无线传感器网络数据传输方法，其特征在于：所述步骤2的具体步骤包括：

2.1)设定网络中编码的最大度maxdegree，普通节点当前选择的数据包中的元数据量为d，普通节点自身元数据为x；

2.2)每个普通节点决定本轮与哪个相邻节点进行数据传输；

2.3)判断d个元数据中是否包含普通节点的自身元数据x，且d+1是否小于maxdegree；

2.4)若d个元数据中不包含普通节点的自身元数据x且d+1小于maxdegree，普通节点将选择的数据包和自身元数据进行异或编码后随机选择邻居节点进行数据包转发，否则直接将该数据包转发，进入下一轮数据传输。

5.根据权利要求4所述的一种基于缓存节点过滤的无线传感器网络数据传输方法，其特征在于：进行编码后的数据包包括数据包类型、元数据位图和对应异或编码生成的数据。

6.根据权利要求4所述的一种基于缓存节点过滤的无线传感器网络数据传输方法，其特征在于：所述的网络中编码的最大度maxdegree在设定的轮次后进行自增加1。

7.根据权利要求1所述的一种基于网络编码的无线传感器网络可靠数据传输方法，其特征在于：所述步骤3的具体步骤包括：

3.1)缓存节点接收相邻普通节点的数据包；

3.2)当检查出该数据包为编码数据包时，将其中的编码元数据位图与缓存中的已恢复元数据位图进行对比，如果该包中所有的元数据均已被恢复，则判定该数据包为冗余数据包，不再转发该数据包，将其直接丢弃；否则将该数据包加入转发队列中；

3.3)缓存节点转发数据包给汇聚节点。

8.根据权利要求7所述的一种基于网络编码的无线传感器网络可靠数据传输方法，其特征在于：所述步骤3.3中，优先转发包含未恢复的元数据量最少的编码数据包。