[发明专利]基于AHP-模糊综合评价的低功耗物联网传输可靠性评估方法

说明书

本发明公开了基于AHP‑模糊综合评价的低功耗物联网传输可靠性评估方法包括步骤：确定AHP‑模糊综合评价传输可靠性指标体系，建立AHP层次结构模型，以传输可靠性为目标层，下设主准则层和分准则层；确定综合评价指标集U和评语集，确立各指标的等级划分区间；计算得到准则层和分准则层的权重向量，进行一致性检验；确定可靠性评估的模糊综合评价隶属度矩阵；计算低功耗物联网传输可靠性的综合评价结果值。本发明能够形成多维度、多层次的性能指标体系用于实现低功耗物联网的传输可靠性分析与传输质量监测，保证在物联网中充分利用无线资源的同时保持低功耗与可靠性的平衡。

技术领域

本发明属于无线物联网技术领域，尤其涉及基于AHP-模糊综合评价的低功耗物联网传输可靠性评估方法。

背景技术

无线物联网特别是工业物联网，考虑到很多智能传感设备都是电池供电的，不希望经常更换，因此低功耗特性是物联网节点设备的需求。但是，很多现有的低功耗物联网在实际应用中，一味地追求低功耗而使得网络的可靠性不能得到保证，从而影响数据的传输，导致设备之间包接受率降低、数据重传次数的增加，从而增加了不必要的能耗，影响了整个物联网系统的工作效率。

在现有低功耗物联网的相关研究中，大部分评价传输可靠性的方法只通过少数常见的可量化的性能指标来衡量传输可靠性，比如丢包率、信噪比等，对低功耗物联网的传输可靠性没有一个完整且贴合工程实际的评价体系。因此，系统工程对低功耗物联网的传输可靠性的进行定期的评估显得尤为重要。且实际工程环境比理论环境更为复杂，涉及到多个可量化和不可量化的指标，此时，一种可靠的、全面的、科学的评估方法亟待提出并推广应用。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供基于AHP-模糊综合评价的低功耗物联网传输可靠性评估方法，包括步骤：

步骤1：确定AHP-模糊综合评价传输可靠性指标体系，建立AHP层次结构模型，以传输可靠性为目标层A，下设主准则层B和分准则层C1、C2、C3；

步骤2：确定综合评价指标集U和评语集V，确立各指标的等级划分区间；

步骤3：计算得到准则层和分准则层的权重向量W，并进行一致性检验；

步骤4：确定可靠性评估的模糊综合评价隶属度矩阵G；

步骤5：计算低功耗物联网传输可靠性的综合评价结果值S。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明方法包括指标体系和指标体系权重的确定，评语集的等级划分和隶属度的确定，以及传输可靠性的综合评估；

(2)该方法参考ZigBee技术物理层的射频性能和数据链路层的可靠性和低功耗性能，提取从芯片和数据包中获取到的数据，从节点设备、传输信道和外界环境三个方面对低功耗物联网的传输可靠性进行评估，形成多维度、多层次的性能指标体系；

(3)运用AHP-模糊综合评价方法，结合低功耗物联网的传输特性，针对端设备和协调器之间的数据传输工程，将定性与定量的指标数据相结合，用于实现低功耗物联网的传输可靠性分析与传输质量监测，保证在物联网中充分利用无线资源的同时保持低功耗与可靠性的平衡。

附图说明

图1是本发明方法的步骤流程图；

图2是步骤1中确定AHP-模糊综合评价传输可靠性指标体系；

图3为个人局域网络中端节点设备和协调器之间数据传输的过程；

图4为AHP层次结构模型图；

图5为表1关于可靠性指标的度量范围和符号表示；

图6为表2关于评语集等级打分；

图7为表3关于低功耗物联网可靠性指标的等级划分；

图8为表4关于判断矩阵a_ij的标度方法；

图9为表5关于AHP给定的一致性指标RI；

图10为分准则层可靠性指标隶属度。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：