[发明专利]一种基于P2P技术的无线传感器网络及其构建方法

说明书

技术领域

本发明属于无线传感器网络通讯技术领域，具体来说是一种基于P2P技术的无线传感器网络及其构建方法，该网络构架采用三层网络拓扑结构，并且在通信中采用了P2P的方式。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，顾名思义，物联网就是物-物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品-物品-应用者之间进行信息交换和通信。随着移动网络的普及，物联网中的“网”已经扩展至更为方便的移动网络，而作为“物”产品终端范围从电饭煲、热水器、洗衣机、电冰箱、电视机、空调家用电器直至打印机、投影仪、复印机等办公设备甚至生产中的各类仪表和控制器等也融入物联网之中。物联网的发展主要集中在三个方面，（1）传感器技术；（2）RFID标签；（3）嵌入式系统开发。实现物联网的关键是多无线传感器网络协作，但已部署的传感器网络都是针对某一特定领域的特定应用需求的，标准和制式各异的传感器网络由不同的组织所管理，大大限制了这些网络之间的协作处理和数据共享。因此，无线传感器网络与Internet 等其他网络的互联以及不同无线传感器网络之间的异构互联就具有了重要的研究意义和实用价值。

无线传感器网络是由一定数量的传感器节点通过某种无线通信协议联结而成的测控系统，采用P2P技术实现传感器网络的互联和交互，解决了大数据量的通信瓶颈, 传感器网络亦可自由加入、变更或退出, 方便部署, 网络可扩展性好, 同时屏蔽底层网络差异及多种接入方式, 为用户提供多个访问入口。然而，整个系统在传感数据复用和接入灵活性方面存在着不足，如何更灵活的实现无线传感器网络的构建并实现相互之间的通讯对物联网的发展方向有着重要的意义和作用。

发明内容

本发明的目的是为了解决无线传感器网络系统在传感数据复用和接入灵活性方面存在的不足，提出了一种基于P2P的多无线传感器网络系统及其构建设计方法。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种基于P2P技术的无线传感器网络，该网络包括通过P2P协议构架的传感器网络层、网关层和处理层；传感器网络层由无线传感器相互连接构成并实现自身信息的发布、传感器数据的收集及数据的简单处理；网关层由网关节点构成，各节点与无线传感器网络相连并集成至P2P网络中；处理层是选择具有超强任务处理能力的网关层端即超级端构成，处理层将任务需求分解为子任务并交予网关节点进行分发，同时接收和处理反馈数据并予以展现。这种网络多层分层协作的构架方式，实现有效的传感数据复用，减少了进出传感器网络的消息量，缩减了传感器网络通信开销，有效延长了整个网络的生命周期。同时，在系统中引入了超级端技术，超级端将用户需求进行处理，并向用户提供整个系统的状态信息。

上述网络构架中，传感器网络层由多个子传感器网络构成，每个子传感器网络和网关层节点相互关联。通过多个子传感器连接构成的传感器网络各个子传感器之间就可以进行简单的数据通信和交流，从而减少了数据的网络传送量，将底层处理的信息直接放置在下层进行了处理，需要与上层交换的数据再通过网关节点进行连接、通讯。

上述网络构建的网关层还包括接入其中的用户终端及数据服务器，能够实现用户和网络信息的更好通讯。

为提高整个网络传输的效率，P2P网络可以通过光纤直接构架；为了同时实现网络的更便捷覆盖，也可以采用移动互联网络构建整个P2P网络。