[发明专利]面向输电设备物联网的接入调度方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种面向输电设备物联网的接入调度方法、装置及存储介质，输电设备物联网包括无线接入节点和多个无线传感节点，在每个通信周期内，该方法包括：根据多个无线传感节点的剩余能量以及与所述无线接入节点的距离将多个无线传感节点分簇；根据分簇结果进行簇内通信和簇间通信，簇内通信包括低能量节点预约接入传输和正常节点竞争接入传输，簇间通信包括簇头之间的数据传输。通过实施本发明，基于每个无线传感节点与无线接入节点的距离以及其剩余能量采用分簇的接入和传输机制，达到了节省无线传感节点的传输能耗、保护地能量节点的效果；同时，在每个簇内通信过程中，使得低能量节点不用参与竞争接入，进一步达到了降低能耗的效果。

技术领域

本发明涉及无线通信网络技术领域，具体涉及一种面向输电设备物联网的接入调度方法、装置及存储介质。

背景技术

无线传感网络是物联网的关键技术之一，具有造价低、组网灵活等优势。无线传感节点具有自组织组网、监测周边环境信息和收集数据信息等能力，能够将监测到的信息经计算后传输给上行接入节点。

目前，在无线传感网络中，常用的一些接入调度机制包括LEACH(Low EnergyAdaptive Clustering Hierarchy，低功耗自适应集簇分层型)协议、802.11ah协议中的RAW(RestrictedAccessWindow，限制接入窗口)机制以及TWT(Target Wake Time，目标唤醒时间)机制等。

输电设备物联网不同于传统的无线传感网络，输电设备物联网中节点维护困难，输电线为高压或特高压输电，传感器部署后维护与更换难度较大；相比于传统无线传感网络，输电设备物联网对无线传感节点的能耗更加敏感。然而，目前无线传感网络中常用的接入调度机制中均没有考虑到能耗的问题，因此，在输电设备物联网中无法采用目前的接入调度机制。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了涉及一种面向输电设备物联网的接入调度方法、装置及存储介质，以解决现有技术中无线传感网络中常用的接入调度机制中均没有考虑到能耗的问题，无法应用在输电设备物联网中的技术问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种面向输电设备物联网的接入调度方法，所述输电设备物联网包括无线接入节点和多个无线传感节点，在每个通信周期内，所述接入调度方法包括：根据多个无线传感节点的剩余能量以及与所述无线接入节点的距离将多个无线传感节点分簇，每个簇中包含一个簇头节点；根据分簇结果进行簇内通信和簇间通信，所述簇内通信包括低能量节点预约接入传输和正常节点竞争接入传输，所述簇间通信包括簇头之间的数据传输。

可选地，根据多个无线传感节点的剩余能量以及与所述无线接入节点的距离将多个无线传感节点分簇，包括：根据多个无线传感节点与所述无线接入节点的距离将多个无线传感节点分簇；根据每个簇中无线传感节点的剩余能量以及与无线接入节点的距离计算每个无线传感节点的能量距离比；根据每个无线传感节点的能量距离比筛选确定每个簇中的簇头节点。

可选地，所述低能量节点预约接入传输包括：将剩余能量低于阈值的无线传感节点确定为低能量节点；根据低能量节点接收的簇头节点广播的信标帧控制低能量节点向簇头节点发送位置信息和剩余能量；控制簇头节点根据所述位置信息和剩余能量对所述低能量节点进行排序；控制排序后的低能量节点依次进行接入传输。

可选地，所述正常节点竞争接入传输包括：将剩余能量大于等于阈值的无线传感节点确定为正常节点；根据正常节点接收的簇头节点广播的信标帧控制正常节点进行突发数据业务传输；根据增强分布式信道接入/分布式协作机制控制正常节点进行周期数据业务传输。

可选地，所述突发数据业务包括故障电流的监测数据；所述周期数据业务为输电线行波电流的监测数据。

可选地，所述簇头之间的数据传输包括：控制簇头节点将接收到的簇内无线传感节点的数据以多跳中继的方式传输给无线接入节点。