[发明专利]一种基于关联模式的数据聚合传输方法

摘要

本发明公开了一种基于关联模式的数据聚合传输方法，步骤1基于无线传感网络建立汇聚路由表；步骤2数据聚合以及传输；对于任何一个节点，聚合数据pkts是一个数据包的集合，其格式为{(i，v，kv，l，u，)}，每一个节点将本节点采集的数据和本节点的子节点发来的数据进行聚合后再发送给本节点的父节点；步骤3数据恢复；根据根节点从子节点处收到的数据以及根节点与子节点的关联模式，恢复它的子节点的数据，然后根据子节点的数据以及子节点与孙子节点的关联模式，恢复出孙子节点的数据。该基于关联模式的数据聚合传输方法数据传输效率高，实现方法简便，易于实施。

主权项

一种基于关联模式的数据聚合传输方法，其特征在于，针对包含多个节点的无线传感网络，包括以下步骤：步骤1：基于无线传感网络建立汇聚路由表；汇聚路由表用于表征数据从子节点、父节点并最终传输到根节点的数据汇聚路径；步骤2：数据聚合以及传输；对于任何一个节点，聚合数据pkts是一个数据包的集合，其格式为{(i,v,kv,l,u)}，其中i是节点id，v是节点i采集的数据，kv是未被i消除的数据的集合，u和l分别是i发送数据的累计误差的上限和下限；每一个节点将本节点采集的数据和本节点的子节点发来的数据进行聚合后再发送给本节点的父节点；基于汇聚路由表，聚合数据从最底层的子节点向根节点传输；步骤3：数据恢复；根据根节点从子节点处收到的数据以及根节点与子节点的关联模式，恢复它的子节点的数据，然后根据子节点的数据以及子节点与孙子节点的关联模式，恢复出孙子节点的数据，依次类推，直至恢复出所有节点的数据；所述的步骤1包括以下步骤：(1)节点间关联模式的挖掘；1.1初始化所有节点不相关；1.2对于任意相邻的节点A和B，由于A和B均为传感节点，计算A和B最近采集到的m个数据之间的标准差：c＝Mean(dif)＝(Δd1+Δd2+…+Δdm)/m，Mean表示取平均值；dif表示差值序列，dif＝(Δd1,Δd2,...,Δdm)，其中，Δdi表示A、B节点所采集的第i个数据的差值，Δdi＝dAi‑dBi，即Δd1、Δd2、...Δdm依次指A、B节点所采集的第1个、第2个...第m个数据的差值；1.3如果标准差小于误差阈值e，则设定节点A对节点B的关联模式为c，c的取值为A和B最近接收到的m个数据的偏差的均值，m取1～10之间的自然数；(2)基于节点间关联模式的挖掘建立表征整个网络关联关系的关联图，并建立汇聚路由表；关联图基于节点间关联模式的挖掘产生；在关联图的各连通分支内，选择距离区域节点最近的节点作为根节点，并基于根节点构建所有连通分支的最短路径汇聚树；最短路径汇聚树表征各节点与其子节点相关联，各节点基于该最短路径汇聚树进行数据汇聚；最后，基于最短路径汇聚树生成汇聚路由表；过程如下：2.1初始化父节点向量P(i)为0，P(i)表示节点i的父节点，P(i)为0表示节点i没有父节点；2.2初始化子节点向量M(i)为NULL，M(i)表示节点i的子节点的集合，M(i)为NULL表示节点i没有子节点；2.3选择距离区域节点最近的节点为根节点；2.4建立最短路径汇聚树，并为每个节点构造父节点向量P和子节点向量M；2.5根据所有节点的父节点向量P和子节点向量M构建汇聚路由表。