[发明专利]基于物联网的自组网拓扑控制方法及协同监测方法

说明书

本发明涉及一种基于物联网的自组网拓扑控制方法及协同监测方法，通过边缘计算设备获取新加入无线传感器设备节点在无线传感器网络内的连接关系，刷新得到全局传感器网络拓扑信息，通过优化处理所有无线传感器设备节点的拓扑连接关系，产生新拓扑连接关系，再由边缘计算设备比较前后拓扑连接关系得到各拓扑关系更改命令信息所对应无线传感器设备节点到该边缘计算设备的最优路径，再由无线传感器根据自身位置与最优路径中的位置做判断处理，完成对该无线传感器设备节点的拓扑关系的自学习拓扑控制，再以遍历方式，完成对无线传感器网络内所有无线传感器设备节点之间的拓扑关系做自学习拓扑控制，保证完成预定的数据传输任务。

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种基于物联网的自组网拓扑控制方法及协同监测方法。

背景技术

物联网作为融合多学科的复杂综合体，其应用对象正不断融入到社会的各个领域，并且在实现万物互联中发挥着越来越重要的作用。

在由大规模的无线传感器设备所形成的物联网中，由于受到无线传感器设备自身硬件缺陷以及环境因素等诸多因素影响，导致原有的所有无线传感器所形成的网络拓扑结构发生变化，无法通过相互协作实现对所形成网络拓扑结构的自学习控制，难以自动地优化已形成的网络拓扑结构，影响正常的数据传输。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种基于物联网的自组网拓扑控制方法及协同监测方法。该基于物联网的自组网拓扑控制方法及协同监测方法可以实现网络拓扑结构内网络拓扑节点之间的相互协作，完成对网络拓扑结构的自动优化控制。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：基于物联网的自组网拓扑控制方法及协同监测方法，适用于边缘计算设备对多个无线传感器设备所形成的无线传感器网络做拓扑控制，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，边缘计算设备获取加入到无线传感器网络内的新无线传感器设备节点在该无线传感器网络中的连接关系，并且刷新该无线传感器网络中的全局传感器网络拓扑信息；其中，该全局传感器网络拓扑信息为该无线传感器网络中所有无线传感器设备节点之间的当前拓扑连接关系；

步骤2，边缘计算设备对无线传感器网络中所有无线传感器设备节点的拓扑连接关系做优化处理，并产生新拓扑连接关系；

步骤3，边缘计算设备将该新拓扑连接关系与所述当前拓扑连接关系做比较，得到拓扑连接关系差别，并且将该拓扑连接关系差别作为拓扑关系更改命令信息发送给需要更改拓扑连接关系的无线传感器设备节点；

步骤4，边缘计算设备针对每一条拓扑关系更改命令信息，计算各拓扑关系更改命令信息所对应无线传感器设备节点到该边缘计算设备的最优路径；

步骤5，接收到拓扑关系更改命令信息的无线传感器设备节点判断自身在其所对应最优路径中的位置，并且根据判断出的该位置做出处理：

当该无线传感器设备节点为其所对应最优路径中的非最后一个节点时，该无线传感器设备节点将该最优路径转发给其后一个位置的无线传感器设备节点，完成对该无线传感器设备节点的拓扑关系的自学习拓扑控制；否则，该无线传感器设备节点根据该拓扑关系更改命令信息更改自身的直连节点列表以及经该无线传感器设备节点直接转发的数据的下一跳的无线传感器设备节点的节点地址，完成对该无线传感器设备节点的拓扑关系的自学习拓扑控制；

步骤6，针对无线传感器网络中的所有无线传感器设备节点，依次执行步骤4～5，完成对该无线传感器网络内所有无线传感器设备节点之间的拓扑关系做自学习拓扑控制。

改进地，在所述基于物联网的自组网拓扑控制方法及协同监测方法中，所述无线传感器网络中的各无线传感器设备节点之间采用自组网方法实现数据上传；其中，该自组网方法包括如下步骤S1～S8：