無線傳感網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲構建方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)通信技術，尤其涉及一種無線傳感網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲構建方法。
【背景技術】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)主要解決物與物、物與人之間的連接問題，相對于互聯(lián)網(wǎng)人與人之間的互連，物聯(lián)網(wǎng)將物品也納入到網(wǎng)絡世界，物品是可以感知和被感知的智能體，這使得物聯(lián)網(wǎng)成為一個規(guī)模更加龐大、功能更加復雜的網(wǎng)絡，因此，在物聯(lián)網(wǎng)中必然存在各種拓撲和協(xié)同問題。
[0003]物聯(lián)網(wǎng)在將物體納入網(wǎng)絡的時候，主要依靠RFID技術、無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)技術、智能嵌入式技術等，它們的共同特點是規(guī)模龐大，但同時又有很多應用方面的限制，如:能量有限、通信能力有限、感知范圍有限等，因此，在建立這些資源的時候，必須建立有效的協(xié)同機制，以使整個網(wǎng)絡的負載趨于均衡，提高資源利用率，延長整個網(wǎng)絡的壽命。
[0004]物聯(lián)網(wǎng)強調普遍感知，因而有學者將其稱為泛在網(wǎng)，即無所不在的網(wǎng)絡。在這個規(guī)模龐大的網(wǎng)絡中，各種應用任務紛繁復雜、千差萬別，其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量和通信量都是非常龐大的。
[0005]物聯(lián)網(wǎng)致力于實現(xiàn)物的智能化，其應用中有很多是像數(shù)據(jù)采集、環(huán)境監(jiān)測、目標定位等數(shù)據(jù)傳輸率大、通信頻繁甚至要求分布式計算的任務，又由于物聯(lián)網(wǎng)本身存在諸多局限性，如果讓單個節(jié)點完成數(shù)據(jù)的采集、傳輸和計算，其任務會非常繁重。
[0006]物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)的技術都只有非常有限的通信能力，因此，想要依靠單個執(zhí)行單元來完成數(shù)據(jù)傳輸與上層應用進行交互是不現(xiàn)實的，要解決個體通信能力弱的問題，同時，還應有效進行數(shù)據(jù)融合，減少通信數(shù)據(jù)量和能耗，延長網(wǎng)絡壽命。
[0007]物聯(lián)網(wǎng)是大規(guī)模、高密度的，同時各種不同類型、不同功能的新的感知終端動態(tài)加入網(wǎng)絡，而節(jié)點規(guī)模巨大，因此，大量節(jié)點的識別、數(shù)據(jù)收集、網(wǎng)絡組成的管理等已經(jīng)成為現(xiàn)有技術中存在的亟待解決問題。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種無線傳感網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲構建方法，以能夠有效的對無線傳感網(wǎng)絡中眾多的感知終端進行管理，使無線傳感網(wǎng)絡成為高效能網(wǎng)絡。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0010]一種無線傳感網(wǎng)絡的網(wǎng)絡拓撲構建方法，其包括以下步驟:
[0011]根據(jù)無線傳感網(wǎng)絡中設置的感知終端的種類數(shù)量，設置相同種類數(shù)量的簇頭種類。
[0012]將所述簇頭按照監(jiān)測區(qū)域范圍分配到不同的監(jiān)測區(qū)域中。
[0013]所述簇頭周期性的獲取相應的監(jiān)測區(qū)域中的感知信息，并判斷是否有新的感知終端出現(xiàn)在相應的監(jiān)測區(qū)域中。當所述簇頭判斷有新的感知終端出現(xiàn)在相應的監(jiān)測區(qū)域中，所述簇頭發(fā)送協(xié)商信息給所述新的感知終端。
[0014]所述新的感知終端根據(jù)所述協(xié)商信息判斷是否加入到所述簇頭管理的簇中。所述新的感知終端確定加入所述簇頭管理的簇中之后，發(fā)送響應信息給所述簇頭。
[0015]所述簇頭將所述新的感知終端的信息寫入其資源設備列表以更新所述資源設備列表，并將所述資源設備列表的更新部分發(fā)送給無線傳感網(wǎng)絡的中央管理單元，以請求所述中央管理單元將所述新的感知終端加入到所述無線傳感網(wǎng)絡中。
[0016]所述中央管理單元根據(jù)所述新的感知終端的信息，將所述新的感知終端加入到所述無線傳感網(wǎng)絡，并返回加入完畢信息給所述簇頭。
[0017]所述簇頭接收所述加入完畢信息并發(fā)送通知信息給所述新的感知終端，告知所述新的感知終端已經(jīng)加入到所述簇頭所在的簇中以及已經(jīng)加入到所述無線傳感網(wǎng)絡。
[0018]所述新的感知終端獲得所述告知信息后，發(fā)送確認信息給所述簇頭及所述中央管理單元。
[0019]分析可知，本發(fā)明應用于龐大的無線傳感網(wǎng)絡，能夠對數(shù)量和種類都很龐大的感知終端進行動態(tài)管理，構建穩(wěn)定、高效的網(wǎng)絡拓撲結構。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明的技術方案進行更加清楚、完整地描述。
[0022]如圖1所示，在將本發(fā)明應用于一無線傳感網(wǎng)絡時，其實施例可以參考以下步驟以具體執(zhí)行之:
[0023]步驟101:根據(jù)網(wǎng)絡(指無線傳感網(wǎng)絡，下同)中設置的感知終端的種類數(shù)量，設置相應種類數(shù)量的簇頭。本領域技術人員公知的是，網(wǎng)絡中具有多種類型的感知終端，本實施例首先根據(jù)感知終端的種類數(shù)量，設置相應種類數(shù)量的簇頭種類，以使得簇頭的種類數(shù)量和感知終端的種類數(shù)量是相同和對應的。例如，共有八個種類的感知終端，相應地，簇頭亦有八個種類。優(yōu)選地，每個種類的簇頭也可以包括多個，例如第一種類的簇頭有兩個或更多。
[0024]接著，步驟102:將各簇頭按照監(jiān)測區(qū)域范圍和所屬種類分配到不同的監(jiān)測區(qū)域中。設置每個簇頭管理一個區(qū)域范圍。例如，第一種類的簇頭分配至第一監(jiān)測范圍中，若第一種類的簇頭為多個，則設置同種類的每個簇頭的相應區(qū)域范圍。
[0025]步驟103:各簇頭周期性的獲取其監(jiān)測區(qū)域或區(qū)域范圍中的感知信息，判斷是否有新的感知終端出現(xiàn)在該簇頭的監(jiān)測區(qū)域中。
[0026]步驟104:當判斷為有新的感知終端出現(xiàn)在該簇頭的監(jiān)測區(qū)域中，該簇頭發(fā)送協(xié)商信息給新的感知終端，新的感知終端根據(jù)協(xié)商信息判斷是否加入到該簇頭所管理的簇中。具體而言，上述協(xié)商信息包括:簇頭所在的無線傳感網(wǎng)絡的標識、簇頭所在的監(jiān)測區(qū)域標識和簇頭的種類。
[0027]步驟105:新的感知終端確定加入該簇頭管理的簇中后，發(fā)送響應信息給該簇頭。具體而言，上述響應信息包括:新的感知終端的全球唯一序列號、種類標識和種類標識描述