[发明专利]一种无线传感器网络故障节点检测方法

摘要

一种基于高可靠性的无线传感器网络故障节点检测机制，用来检测无线传感器网络中故障的节点，并查出其发生了什么那种类型的故障，这里的故障包括拜占庭故障(Byzantine Failure)，即多种原因交织在一起的不确定性故障，通过发送检测数据包给待检测的节点，待检测的节点使用基于阈值的故障节点检测算法，在检测到故障后，通报并要求对其进一步的处理，如果没有故障，则继续检测下一个节点，保证检测出所有的故障，这里的检测数据包经过了数据挖掘和数据融合技术的处理，同时对检测故障设定一个优先级，保证致命的故障被优先检测出。

主权项

一种无线传感器网络故障节点检测方法，其特征在于，首先指定一个节点为服务节点，其次在服务节点中定义一个可以检测其他节点故障的检测数据包，定时不间断的检测节点是否发生了故障；最后定义一个反馈数据包，保证不仅要检测到故障，而且要报告出是哪个节点的哪种类型故障，保证利用检测节点测量数据的精确性和有效性，具体如下：第一阶段，定义出专门用来检测故障的服务节点步骤11)定义一个服务节点，服务节点中存储检测故障的数据包，数据包对要检测的故障设定优先级，同时，服务节点存储普通节点发送来的ID和名字信息，字段信息，以及普通节点的运行状态信息，步骤12)普通节点向服务节点发送名字和ID信息：采用黑板结构方式，选择黑板结构的通信方式，每个节点将自己的信息放在黑板这个共享的区域，让其他的节点均可以访问，共享彼此的信息，步骤13)定义出故障检测的数据包：故障检测数据包中包含多种节点可能出现的故障，并且对这些故障设置优先级，包括环境造成的故障或者由节点自身引起的软件故障，甚至拜占庭式故障，根据检测数据包的检测值与阈值的比较，来判断节点中是否发生故障；步骤14)发送故障检测数据包：检测数据包的发送采用最短路径优先的方式，服务节点先找距其位置最近的节点，再依次找远的，在访问远端的节点时，可能有很多条路径到达，选择一条最短的路径，利用最短路径优先算法；检测数据包检测错误时，也要按照设定的优先级信息，先检测致命的故障，然后按优先级依次进行，直到把所有的故障均检测出；第二阶段，检测数据包检测错误的过程步骤21)检测故障的执行过程：检测数据包检测错误时，按照优先级信息，先检测致命的故障，然后依次进行，直到把所有的故障均检测出；采用基于阈值的故障检测算法，检测一项故障后，观察检测值与阈值是否相同；不同，则报告，报告完成后，继续检测；相同，则继续检测，直到检测出所有的故障，再检测下一个节点；步骤22)反馈已检测出的故障：检测到故障以后，要反馈给服务节点，反馈给服务结点时，使用最短路径优先的方式，通知服务节点是哪一个节点发生了哪种类型的故障。