[发明专利]一种无线传感网异常轻量化自诊断及自恢复方法

说明书

本发明涉及电力物联网技术领域，尤其为一种无线传感网异常轻量化自诊断及自恢复方法，其方法包括如下步骤：基于对端到端的业务数据流量、数据丢失情况进行观测；基于观测结果将网络中的路径划分为确定性路径和非确定性路径，排除确定性路径所属链路，判断出最大非确定性子树；若非确定性链路中存在正常链路，对非确定性链路进行逻辑推理。本发明具有可以在保障通信装置低功耗的同时，实现无线传感网络异常主动发现及自诊断的优点，通过被动观测方式为主、少量主动探测为辅的无线传感网络异常主动发现及自诊断方法，将在原有网络上增加额外最小化节点的问题映射为组合优化的最小斯坦纳树问题，在给定的点集和边中寻求网络，使所有点连通。

技术领域

本发明涉及电力物联网技术领域，具体为一种无线传感网异常轻量化自诊断及自恢复方法。

背景技术

电网是高效快捷的能源输送通道和优化配置平台，是能源电力可持续发展的关键环节，在现代能源供应体系中发挥着重要的枢纽作用，关系国家能源安全。随着物联网的建设和人工智能技术的不断发展，远程控制的需求越来越多，信号的通信已成为人工智能技术的重要组成部分。无论是智能家居，还是智能工业、智能农业，信号的末端通信都是非常重要的。末端通信采用电力线直接传输信号无疑是比较经济实用的方法，而其安全性和可靠性均高于无线通信。

目前网络连接环境是相当复杂的，在不同的网络连接环境下，会出现各种不同的网络连接可靠性的问题，使得在电力场景下工作的传感器会出现离线、掉线等各种问题，导致网络节点出现中断，影响通信装置的正常工作，为此我们提出一种无线传感网异常轻量化自诊断及自恢复方法，结合电力场景下传感器长期低功耗运行、可靠监测的需求，开展基于被动观测方式的多装置联合分析的网络异常推理方法研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线传感网异常轻量化自诊断及自恢复方法，具备可以在保障通信装置低功耗的同时，实现无线传感网络异常主动发现及自诊断的优点，解决了目前电力场景存在网络连接可靠性较差，使得在电力场景下工作的传感器会出现离线、掉线等各种问题，导致网络节点出现中断的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无线传感网异常轻量化自诊断及自恢复方法，其方法包括如下步骤：

(1)基于对端到端的业务数据流量、数据丢失情况进行观测；

(2)基于观测结果将网络中的路径划分为确定性路径和非确定性路径，排除确定性路径所属链路，判断出最大非确定性子树；

(3)若非确定性链路中存在正常链路，对非确定性链路进行逻辑推理，进一步判断非确定性路径中是否存在正常链路；

(4)接入节点向非确定性链路中的设备下发少量的探测数据包，基于非确定性链路中设备的回复情况准确的判断该链路的状态，最后输出无线传感网络的自诊断结果；

(5)网络状态出现异常情况时，节点发现自身或子节点处于链路中断的情况，通过发射功率自适应控制实现中断链路的恢复；

(6)针对当节点装置发生故障时可能导致剩余节点超出通信范围，最终导致网络无法恢复的问题，采用基于三角形斯坦纳点的最小化冗余节点布置方法，保障网络的连通性。

优选的，所述步骤(2)中，非确定性路径为链路可能存在异常的路径。

优选的，所述步骤(3)中，若非确定性路径中存在正常链路，则进一步减少状态待定链路数量。

优选的，所述步骤(4)中，根据无线传感网络的自诊断结果，主动发现低功耗无线传感网络中存在的网络异常。

优选的，所述步骤(5)中，针对节点设备故障后导致剩余节点无法联通的问题，采用发射功率自适应控制技术均衡各点信噪比来提升网络覆盖能力。