[发明专利]基于无线传感器网络的电力线监测系统的分布式数据传输方法

摘要

一种基于无线传感器网络的电力线监测系统的分布式数据传输方法，包括以下步骤：1）传感器节点以T为工作周期，每个周期的起始阶段通过捕获信标与汇聚节点进行时间同步；2）传感器节点通过广播与邻居交换节点信息以确定本周期有数据需要发送的节点；3）通过发送节点间的通信可达性及局部网络能量负载均衡，分布式选择中继节点作为数据传输的中继；4）中继节点选择阶段由发送节点发起，选择在本周期无数据发送的传感器节点作为中继节点；5）分布式地为在数据传输节点需要唤醒的节点；6）采用阶梯状的数据上传链路对节点进行唤醒/休眠调度。本发明适用于基于无线传感器网络电力线监测系统的链状多跳网络、能量负载均衡。

主权项

一种基于无线传感器网络的电力线监测系统的分布式数据传输方法，其特征在于：所述电力线监测系统包括汇聚节点和传感器节点，汇聚节点周期性的广播信标用于与传感器节点时间同步；传感器节点将数据通过多跳的方式发送给汇聚节点，所述数据传输方法包括以下步骤：1）、传感器节点以T为工作周期，每个周期的起始阶段通过捕获信标与汇聚节点进行时间同步；2）、随机接入：传感器节点通过广播与邻居交换节点信息以确定本周期有数据需要发送的节点，即发送节点；3）、通过发送节点间的通信可达性及局部网络能量负载均衡，分布式选择中继节点作为数据传输的中继；所述的中继节点选择阶段由发送节点发起，选择在本周期无数据发送的传感器节点作为中继节点，步骤如下：3.1）查看邻居信息表，判断前向N跳邻居有无数据发送；若有，则退出；若无，执行3.2）；3.2）选择前向N跳邻居中剩余能量最大的传感器节点作为中继节点，发送请求包；3.3）目标传感器节点接收到请求包，将自身设置为中继节点，执行3.1）；4）、分布式地为在数据传输节点需要唤醒的节点，即发送节点和中继节点分配时间片，其余节点处于休眠状态；发送节点和中继节点通过广播时间片数据包进行分布式的时间片分配，步骤如下：4.1）发送节点和中继节点初始化本地时间片为S0；4.2）广播时间片数据包，数据包中包含目前本传感器节点的时间片值S0；4.3）若传感器节点收到后向邻居节点广播的时间片数据包，记录该数据包中时间片为Sc，判断S0与Sc，若Sc大于等于S0，执行4.4）；S0=Sc；执行4.2）；4.4）若在Ta时间内没收到时间片数据包，时间片分配结束；5）、采用阶梯状的数据上传链路对节点进行唤醒/休眠调度。