[发明专利]一种无线体域网中WiFi和ZigBee节点避免冲突的方法

权利要求书

1.一种无线体域网中WiFi和ZigBee节点避免冲突的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对ZigBee、WiFi的传输信道状态通过隐形马尔可夫模型进行建模；

2)根据网络中预先获得的数据痕迹，学习隐形马尔可夫模型中所有参数，训练及预测ZigBee和WiFi的传输模式，获取当前状态和下一个状态的信道冲突概率分布；

3)当预测到ZigBee和WiFi的信道冲突后，通过AP虚拟WiFi数据帧的冲突，抑制周围的WiFi传输，保证优先级高的ZigBee节点进行通信；

所述步骤2)具体包括：

2.1、根据网络中预先获得的数据痕迹，利用前向后向算法学习隐形马尔可夫模型中所有参数；

2.2、通过递归方式，更新隐形马尔可夫模型中的参数系统使其收敛，得到的参数系统和当前样本是最匹配的参数；

2.3、利用步骤2.2所得的参数，使用Viterbi算法对输入的测试数据预测出可能的信道传输状态序列；

2.4、根据训练的隐形马尔可夫模型，基于极大似然估计当前状态和下一个状态的信道冲突概率分布。

2.根据权利要求1所述的无线体域网中WiFi和ZigBee节点避免冲突的方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：根据隐形马尔可夫模型，对可列的状态空间在离散化的时间参数空间上进行建模。

3.根据权利要求1所述的无线体域网中WiFi和ZigBee节点避免冲突的方法，其特征在于，所述步骤3)中，AP位置通过采用多目标遗传算法获取。

4.根据权利要求3所述的无线体域网中WiFi和ZigBee节点避免冲突的方法，其特征在于，采用多目标遗传算法获取AP位置包括：

第一步、将位置信息编码为遗传算法的染色体，每一条染色体代表空间中的一个AP位置，在解空间中随机均匀选取多个由位置编码形成的染色体作为初始种群；

第二步、设置目标函数：

函数一：收集AP所在位置所有WiFi设备的信号强度，取其最大值；函数二：设置一个最小信号强度阈值，计算AP所在位置所有信号强度大于该阈值的WiFi设备的数量；

第三步、对初始种群的每个个体，通过目标函数进行评估，选取若干个帕累托占优的解作为下一代种群；

第四步、获取交叉算子和变异算子，生成子代；

第五步、将新生成的子代作为下一代的父辈种群，如果满足经过若干次迭代结果稳定，或者超过预设的迭代次数，则迭代终止进入第六步，否则进入第二步；

第六步、选取产生的结果作为最优解。