[发明专利]一种双工模式的社会互动关系数据采集平台及方法

权利要求书

1.一种双工模式的社会互动关系数据采集方法，其特征在于，所述数据采集方法包括以下步骤：

S1，每个物联网节点周期性向周围发射第一信号，能够相互接收到第一信号的物联网节点之间互为相邻物联网节点，相邻物联网节点中，每个物联网节点记录并存储与自身相邻的物联网节点的编号；

对于互为相邻物联网节点中的任意两个物联网节点，当其中一个物联网节点再次接收到另一个物联网节点发射的第一信号时，这两个物联网节点同时发射第二信号，并利用第二信号计算相互之间的距离；

当任意两个物联网节点之间的距离不大于设定的交互阈值时，则判断这两个物联网节点在进行交互，否则判断为未进行交互；

当判断两个物联网节点在进行交互时，每个物联网节点记录并存储自身的编号、与自身交互的物联网节点的编号、与自身交互的物联网节点之间的距离以及与自身交互的物联网节点之间的交互开始时间和交互结束时间；

S2，物联网节点协调器周期性向每个物联网节点发送查询指令，以循环查询所有物联网节点，当物联网节点接收到所述查询命令后，每个物联网节点向物联网节点协调器上传数据，物联网节点协调器将物联网节点上传的数据上传至综合控制器，每个物联网节点向物联网节点协调器上传的数据包括自身的编号、与自身交互的物联网节点的编号、与自身交互的物联网节点之间的距离以及与自身交互的物联网节点之间的交互开始时间和交互结束时间；

S2中，物联网节点协调器周期性向每个物联网节点发送查询指令后，物联网节点按照各自编号的顺序在预设的交互周期内依次向物联网节点协调器上传数据；当一物联网节点未在交互周期内上传数据时，则下一物联网节点开始向物联网节点协调器上传数据；

当物联网节点未在交互周期内上传数据时，判断该物联网节点与物联网节点协调器是否出现通信故障，若是，则所有物联网节点按照分布式信息传输模式采集数据；否则，物联网节点协调器将接收的物联网节点的数据传输至综合控制器；

所有物联网节点按照分布式信息传输模式采集数据的过程包括如下步骤：

首先，每个物联网节点进行S1，将记录和存储的数据放入各自存储序列的尾部；

然后，互为相邻物联网节点中的每个物联网节点将各自存储序列的首位信息发送给相邻物联网节点，并接收相邻物联网节点发送的首位信息，将接收的首位信息存储至各自身储序列的队尾；每个物联网节点与其相邻物联网节点重复进行多次信息交互，直至每个物联网节点的存储序列中存储有所有物联网节点的交互信息；

其中，所述首位信息为物联网节点的存储序列中未传输信息中最早一次的交互信息；

直至每个物联网节点的存储序列中存储有所有物联网节点的交互信息后，将所有物联网节点收集并组成联通网络，并采用分布式信息传输方式得到整个社会互动关系信息；分布式信息传输方式得到整个社会互动关系信息包括以下步骤：

1)初始化每个物联网节点的传输数据向量；

2)每个物联网节点与相邻可以通讯的物联网节点传输数据向量，按照平均一致算法更新数据向量；按照该平均一致算法迭代预设次数后，当前物联网节点更新的数据向量为整个物联网社会互动关系信息；

步骤2)中，对于任一物联网节点m的平均一致算法的迭代公式为：

其中，代表在第k次迭代中的向量S_m、E_m、D_m或N_m，J_m表示节点m的相邻物联网节点集合，ε_mr为物联网节点m和物联网节点r的信息迭代步长；

更新数据向量时，选取信息迭代步长ε_mr和设定迭代次数，采用所述平均一致算法的迭代公式使收敛至所有节点的初值平均值实现数据向量的更新；

该初值平均值具有整个物联网网络的所有节点的交互信息，以该初值平均值作为整个物联网社会互动关系信息；

其中，选取信息迭代步长ε_mr的过程包括：

确定所有物联网节点形成所在物联网的网络拓扑结构；

对于物联网网络拓扑结构不变且已知的情况，按以下过程选取信息迭代步长ε_mr：设定信息迭代步长为一个定值，ε_mr＝ε＝2/[λ₂(L)+λ_M(L)]；其中，λ_i(L)表示将物联网网络图的拉普拉斯矩阵L的特征值进行升序排列后的第i(i∈{1，2，...，M})个特征值；

对于物联网网络拓扑结构动态变化，且每个物联网节点不知道整个网络的拓扑结构的情况，信息迭代步长ε_mr为：

其中，n_m表示物联网节点m的度。