[发明专利]基于混合关键任务的工业无线网络数据调度方法及装置

说明书

本申请公开了一种基于混合关键任务的工业无线网络数据调度方法，包括：获取网络中的数据流信息；根据数据流信息在网络中确定与第一数据流的路径重叠的路径重叠数据流；在路径重叠数据流中选取与第一数据流的关键级别相同的级别相同数据流；判断如果第一数据流在融合节点等待级别相同数据流到达融合节点之后，第一数据流是否能调度，如果是，在融合节点将第一数据流和级别相同数据流融合，传输融合后的数据流；否则，直接传输先到达融合节点的第一数据流。本发明实施例降低了网络冗余，减少了工业无线网络中信道冲突和传输冲突的数量，同时减少了节点传输产生的能量开销，并且提高了关键级别高的数据流的可靠性和可调度性。

技术领域

本申请涉及一种基于混合关键任务的工业无线网络数据调度方法及装置，属于工业无线网络数据调度领域。

背景技术

工业无线网络是由网关，网络控制器，以及大量无线传感器节点组成的集检测与控制为一体的无线网络结构。与传统的控制系统相比，工业无线网络可靠性高，部署灵活、成本低廉，因此得到广泛应用。

可靠性和实时性作为工业无线网络最重要的指标，但是在无线传输过程中，有两种冲突会影响数据包传输的可靠性和实时性：

1)信道冲突：在网络中，同一时刻同一信道只能分配给一条传输链路，当信道资源无法满足传输需求时，低优先级数据流中的数据将会产生延迟。

2)传输冲突：在网络中，传感器节点均为半双工节点，即在传输过程中不能同时接受并发送数据包，并且在一个时隙内，同一节点只能接收来自一个源节点的数据包，当多个链路同时使用同一节点时，将产生传输冲突，低优先级数据包将会产生延迟。

为了保证节点不会产生冲突，现有技术中通过优化资源配置，或者在不影响可调度性的前提下进行有限的等待，但是目前工业无线网络为了降低功耗、节约成本，将越来越多的不同关键任务集成到一个共享平台上，即工业无线网络中共同存在多种不同重要程度的数据流，当发生事故或突发情况时，优先级并不能确保关键级别数据流的可调度性，即仍然会出现影响无线传输可靠性和实时性的冲突。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种基于混合关键任务的工业无线网络数据调度方法，降低了网络冗余，减少了工业无线网络中信道冲突和传输冲突的数量，同时减少了节点传输产生的能量开销，并且提高了关键级别高的数据流的可靠性和可调度性。

一种基于混合关键任务的工业无线网络数据调度方法，包括：

获取网络中的数据流信息；

根据数据流信息在网络中确定与第一数据流的路径重叠的路径重叠数据流；

在路径重叠数据流中选取与第一数据流的关键级别相同的级别相同数据流；

判断第一数据流在融合节点等待级别相同数据流到达融合节点之后，第一数据流是否能调度，如果是，在融合节点将第一数据流和级别相同数据流融合，传输融合后的数据流；否则，直接传输先到达融合节点的第一数据流。

其中，判断第一数据流在融合节点等待级别相同数据流到达融合节点之后，第一数据流是否能调度，具体为：

判断(c_i-l_i)+w_j＜d_i是否成立，如果成立，确定如果第一数据流在融合节点等待级别相同数据流到达融合节点后，第一数据流可以调度；

其中，c_i为第一数据流的执行时间，l_i为第一数据流的当前所处的位置节点，w_j为等待级别相同数据流的时间，d_i为第一数据流的截止时间。

其中，所述融合节点是重叠路径上的任一个节点。