[发明专利]一种基于延迟容忍网络的疫情监控方法及系统

说明书

本发明涉及疫情监控技术领域，公开了一种基于延迟容忍网络的疫情监控方法。包括以下过程：在被监控节点持续采集并周期性的生成数据包；采用被监控节点和车辆节点为监控系统的移动节点，基于历史相遇概率统计方法设计路由算法，移动节点通过路由算法进行数据交换并携带获取到的数据；移动节点利用与数据接入点的相遇机会，将携带数据投递到无线接入点；无线接入点将接受的数据传输至数据分析中心进行监测区域的异常分析。本方案选择的移动节点丰富不单一，并且设计了路由算法提高延迟容忍网络用于监控环境的网络性能，有效、准确地实现疫情监控。本发明还公开了一种基于延迟容忍网络的疫情监控系统。

技术领域

本发明涉及疫情监控技术领域，特别是一种基于延迟容忍网络的疫情监控方法及系统。

背景技术

由于延迟容忍网络是以数据为核心的网络，在智慧城市中是组网技术与应用系统的关注焦点。并且在基于延迟容忍网络技术为基础的应用系统中，由于移动节点是利用相遇的机会进行数据的转发，因此延迟容忍网络的路由算法很大程度决定了应用系统的性能。而不同的应用系统所聚焦的功能不同，对基于延迟容忍网络技术为基础的应用系统也提出了不同的要求。从前期研究表明，延迟容忍网络的性能很大程度决定了其应用系统的性能表现，因此至今也涌现出了大量的各种类型的路由算法。城市环境中部署以延迟容忍网络为数据传输方案的疫情监控网，是通过由人佩戴省力传感器(体温、血压等)，持续监测和分析人体的生理信号。当异常事件发生的时候，被检测节点通过延迟容忍网络的方式，将事件产生源、时间以及接触目标等系统所需数据传输至数据分析中心。因此该类延迟容忍网络的路由算法对该系统的性能具有重要的影响。在延迟容忍网络的路由算法中，基于洪泛信息交换算法Epidemic，由于其简单的路由方式与多副本策略，可以较好的保障一定的系统性能，特别是数据报文的传输延迟。从其算法设计的本质来说，它适合多种的应用环境。概率预测路由算法Prophet是一种基于相遇概率的路由算法，其基本思想是节点中保存一份相遇概率表，最近相遇的节点对其相遇概率高，当一对节点相遇的情况下，依据待投递数据包投递目的节点的概率大小以决定数据包是否转发。并且在该算法中，设定了衰老因子，当节点长时间没有相遇的情况下，相遇概率表中的概率预测值会持续的下降。该算法在一些节点相遇具有周期性的场景中，具有较好的性能表现。由于在城市环境中节点移动具有一定周期性，因此该算法也较多的应用到了城市环境中讨论。

伴随中国城市化建设的进程加快，对生态环境的过度开采和破坏，造成SARS，禽流感等重大公共卫生突发事件多次发生，自2013年春季爆发H7N9情流感以来，一共经历了五个发病高峰，且最后一波范围更广，散发程度更高。因此如何在人口流动性大，人口密集的城市环境中快速的发现舆情，具有重要意义。随着智能终端的普及，采用多种传感器获取到人的各种生理特征成为了可能。因此，基于延迟容忍网络的疫情监控系统在城市环境中具有重大的发展机遇。由于延迟容忍网络本质上是利用节点移动性导致的相遇机会进行数据的传输，因此在延迟容忍网络中路由算法对系统的性能表现具有举足轻重的作用。目前并没有明确针对城市环境中延迟容忍网络所设计的路由算法，常见未指定场景的典型路由算法主要是Epidemic，Prophet，Simbet等，这些算法也可以直接应用于延迟容忍网络，但是其性能的表现差距较大。由于不同场景中延迟容忍网络中的移动节点的移动方式不同，并且基于延迟容忍网络的系统应用的关注点不同，因此需要根据应用系统的需求特征与所部署的节点移动规律设计相应的路由算法。

现有技术中基于延迟容忍网络构建疫情监控系统中，具有以下不足：

(1)讨论的网络参与节点主要为单一类型节点，如汽车与基础设施，或完全由行人组成，完全由公交组成等。而在实际的城市环境中，可以携带无线通信设备或具有无线通信功能的移动节点是由汽车，行人与公交等多种移动节点组成。不同种类的移动节点移动的特征(速度、兴趣点)等都不同，传统的延迟容忍网络算法虽然可以在类似环境中应用，但是网络的性能不能完全发挥。需要根据网络中节点的类型，在基于分析城市环境中节点的移动特征进行相应的算法设计，以便进一步的提高网络的性能。