[发明专利]一种用于电力需求侧采集节点基于多播树的代码分发方法

说明书

技术领域

本发明是一种用于电力需求侧采集节点基于多播树的代码分发方法涉及电力需求侧管理领域，尤其涉及一种基于无线传感器网络中多播分发树的节点代码更新方法。

背景技术

无线传感器网络将现实的物理世界与逻辑的信息世界结合在一起，实现了物与物的互联，将人类的感知触角深入到现实世界的每一个角落，能够为人类的生产和生活提供最直接、最真实、最有效的信息。随着无线传感器网络应用规模的扩大，对传感器网络进行管理、维护和升级是提高网络实用性的重点。在无线传感器网络实地部署之后，不可避免地需要对传感器节点的软件功能进行更新。

传统的节点重编程方式需要就节点与计算机上的串口等通信接口相连接，通过人工操作方式将计算机上编译好的代码镜像文件烧录到节点上。人工烧录的优点在于简单和易于实现，但在实际应用中存在着不可人工回收、或人工回收造成环境影响、或人工回收成本过高等局限性。

无线重编程，也称为代码分发能够有效解决以上问题。该方法在传感器网络实地部署之后，通过无线方式对网络进行远程任务再分配、节点软件功能更新和网络功能再配置。然而目前的代码分发方法多采用泛洪法，分发效率低，代码 冗余度高。在电力需求侧管理领域，无线传感器网络节点的选用和部署一方面解决了数据采集的问题，另一方面在功能更新和配置上提出了节能高效的需求，也对该领域的代码分发方法提出了新的要求。

发明内容

本发明的目的是基于多播分发树的代码分发方法，解决冗余代码镜像带来的网络资源浪费问题，同时避免所有节点参与代码分发，从而进一步减轻网络负担。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于电力需求侧采集节点基于多播树的代码分发方法，包括以下步骤：

步骤1)全网广播代码版本信息

完整的代码版本信息包括代码镜像文件和摘要信息，全网广播过程中，每个采集节点根据其邻居节点到汇聚节点的跳数，选择一个邻居节点作为其父节点，建立以汇聚节点为根节点的分发树；

步骤2)请求代码数据

网络中的节点对接收到的代码版本消息进行版本号对比，如果代码版本消息中的类型号与此节点自身的类型号相同，同时代码版本消息中的版本号比此节点自身的版本号新，说明汇聚节点正在分发新的代码文件给节点T所在类型的节点，节点T成为目标节点之一，目标节点通过发送代码请求消息(Code Request Message)请求页面数据，代码请 求消息沿着分发树反向进行页面数据请求，基站节点作为分发树的根节点逐页发送数据；

步骤3)发送代码数据

代码数据沿着分发树从汇聚节点先发送到离基站较近的中间节点，然后通过多跳传输到目标节点；实现上述机制的原因在于目标节点发送的代码请求消息沿着分发树转发回汇聚节点，即：当某一中间节点S接收到某一目标节点T的代码请求消息后，如果节点S没有该请求页的数据，且节点S也没有向其父节点请求该页数据，那么节点S将该代码请求消息转发给其父节点；如果节点S正在向其父节点请求该页数据，则节点S接收到完整的页后，将该页数据发送给目标节点T；如果节点S已经拥有该请求页的数据，在接收到该代码请求消息后，立即将该请求页的数据发送给目标节点T。

进一步的，所述步骤1)中摘要信息包括：①标识号(UID)，负责唯一标识该代码镜像文件；②类型号(TYPE)，负责标识电力需求侧管理网络中不同类型的采集节点；③版本号码(CodeVersion)，代表代码镜像文件的版本号码；④代码大小(CodeSize)和页数(PageNum)，用来描述代码镜像文件的大小以及其包含的页数；⑤生存时间(TTL)，用来描述代码版本消息的生存周期；⑥序列号(SequenceNum)，用来区分不同广播周期发送的代码版本消息。

进一步的，还包括对对多播分发树的定期维护，其维护过程为建立汇聚节点到目标节点之间的转发路径。