[发明专利]无线自组织网络中节点感知行为特征数据库

摘要

本发明提供一种无线自组织网络中节点感知行为特征数据库。通过采用一个分层的感知系统框架来获取网络中各节点的行为特征数据，具体由六个模块来实现，分别是：感知模块、分类模块、提炼模块、存储模块、管理模块和应用模块，前四个模块实现了数据的获取，分类，提炼与存储，五和六模块实现数据的管理与全网内的信息共享。通过在应用模块建立节点地图以及节点最小跳数场，有助于路由协议对位置、跳数等数据的快速查询。通过在簇头节点进行数据融合，可减少频繁的数据交互，从而节省网络开销。节点休眠与唤醒机制可显著延长网络生存时间。该系统可满足各种具体移动自组网的数据精度以及传输质量要求，尤其适合于能量受限的无线自组织网络。

主权项

无线自组织网络中节点感知行为特征数据库，其特征在于：特征数据库分为六层，分别为：数据感知层、数据分类层、数据提炼层、数据存储层、数据管理层和数据应用层，节点行为特征通过各类传感器感知得到，前四层实现数据的获取，分类，提炼与存储，五层六层实现数据的管理与全网内的信息共享；具体每层的功能如下：第一层数据感知层：负责节点行为特征信息的感知和采集，包括有：物理传感器、虚拟传感器、逻辑传感器；具体操作：根据各节点需要收集的数据配置相应的传感器，传感器操作系统中一般包括网络协议、分布式服务器、传感器驱动及数据存储工具，通过传感器感知节点行为特征信息，并将这些信息暂存于传感器操作系统的数据缓冲模块中；第二层数据分类层：将原始感知信息按属性进行分类，对上层提供获取各类感知信息的接口；具体操作：为节点配置一个数据存储区，根据第一层中传感器的类型以及传感器中的数据识别工具，为收集到的节点行为特征信息设置不同的属性标识，并将其存放到数据存储区中；第三层数据提炼层：对分类信息进行进一步处理，提炼出对用户/应用有意义的数据；具体操作：根据应用中的具体需求，设计相应的数据结构及转换算法；第四层数据存储层：负责存储行为特征数据，为用户读取和写入数据提供统一的接口；具体操作：建立数据索引表以及数据库存储区，根据不同的数据库管理工具编写相应的查询、读取及写入操作，并以通用命令接口形式提供给上层作为数据操作的统一接口；第五层数据管理层：定义一系列的命令函数和事件函数，负责更新和组织行为特征数据，为数据的写入和读取提供控制接口；具体操作：针对不同类型的行为特征数据，编写相应类型的数据结构以及更新函数，提供数据更新定时器与随机数发生器，通过事件函数触发节点行为特征数据更新操作；第六层数据应用层：提供查询接口和命令接口，对网络其他节点的访问和转发请求做出响应，通过SQL等数据库语言实现全网信息检索；具体操作：节点行为特征数据库主要存储两种数据，一种是本节点行为特征数据，另一种是网络中其他节点行为特征数据；因此，命令接口需要识别命令函数分别处理两种数据，基本的形式可以通过不同函数参数来加以区分；数据通过传感器感知得到，节点将对其进行度量和分类，并将分类后的数据标记上时间戳，然后整理存放到感知行为特征数据库中；数据处理主要由节点自身完成，这样做的目的是为了减少无线链路中的数据传输量，只有与其他节点相关的信息才在链路中传送。