[发明专利]一种基于信息物理系统的传感器网络节点震后部署方法

摘要

本发明是一种基于信息物理系统的传感器网络节点震后部署方法，将分布式多媒体传感器网络结合信息物理系统部署于震后救灾，本发明基于CPS技术和DMSN技术，主要采用RFID技术和FSO技术设计了一个震后救灾节点部署策略，通过中央信息系统对分布式传感器节点，智能标签等资源使用情况进行统计和汇总，然后经过针对性方案的设计部署救灾行动，最高质量的保证了救援的快速精确，并且全力保障了救灾队员的生命安全，且该方案在震后分析中夜取得了有益效果。

主权项

一种基于信息物理系统的传感器网络节点震后部署方法，其特征在于将分布式多媒体传感器网络结合信息物理系统部署于震后救灾，该方案的具体过程如下：步骤1）中央信息系统新建数据库，数据库内建立一张为每一个智能标签号与搜救队员唯一的身份证明匹配的表；启动所有智能标签和电子标签，等待智能标签传送执行搜救任务的区域信息即理位置坐标（x,y）和二进制数字进程信息，获得信息后发送确认帧；中央信息系统将自己已知的数据进行计算，处理，备份和通信传送；步骤2）根据地理位置坐标（x,y）撒播由轻量级传感器节点和多媒体传感器节点混合的节点群到指定区域，节点广播寻找其他节点组成自组织的传感网；中央信息系统启动预先设置的所有自由空间光学设备，这些设备进行自组网，部分联合传感器节点进行组网；步骤3）传感器节点对部署地区再进行分区，将分好的区域设为区域 1，区域2，区域 3，…，区域 n，在这些区域都指定一个装备有自由空间光学设备的传感器节点1，节点2，节点 3，…，节点n，节点编号与区域编号一一对应，再向各自区域中的传感器节点发送含有自己编号的报文，区域中的传感器节点收到报文后反馈确认字符报文，节点 i用来统筹管理各区域的其他传感器节点并与外围节点或中央信息系统进行交互；步骤4）组织好的传感器节点在预设的周期参数下，不断将所获知的震区信息通过无线电信号和光信号两种形式传送到中央信息系统，中央信息系统接收信息后返回应答报文；步骤5）传感器网络内的节点进行信息探测，智能标签进入划分好的n个区域中的某一个区域 j时，其信号被一个或多个传感器节点捕获，由智能标签发出信号与传感器进行交互通信，传感器将信息传送给该区域相应的管理节点区域 j，区域 j将收集到的信息传送给中央信息系统；中央信息系统和各节点之间以及传感器节点之间采用无线组网通讯技术进行通信；智能标签进行相互通信或与传感器节点通信的方式采用802.11协议； 步骤6）智能标签中的卫星定位模块获取经纬度地理位置坐标（x，y）信息，把信息封装成数据包传送到各区域的传感器节点和自由空间光学设备，自由空间光学设备将坐标信息传送到中央信息系统，中央信息系统定位智能标签的位置信息，从而调用程序计算线路；智能标签请求传感器服务，将所需要获得反馈的请求类型和自己的节点号以二元组的形式通过智能标签的输入功能输入到智能标签，智能标签将其通过传感器或自由空间光学设备发送给中央信息系统，中央信息系统发送报文到传感器节点或者直接发送所需要的数据返回给智能标签；传感器节点每隔一个设定的周期将传感得知的各自区域内的生命体征信息交付给区域管理节点，节点将其上报中央信息系统，中央信息系统将出现生命体征信息的区域发送至智能标签，智能标签上的发光二级管屏幕通过人为操纵显示要求救援的地区信息；电子标签定期通过集成的卫星定位系统装置取得自己的位置坐标信息，传感器节点一旦感知电子标签，则读取电子标签里面的信息，并将其发送给中央信息系统，中央信息系统将坐标测绘成图片信息，通过多媒体传感器将其发送给移动的智能标签上，路线信息可视化的显示在智能标签的发光二级管屏幕上；    步骤7）多媒体传感器节点收到信息后发送确认报文并寻找下一跳的装置自由空间光学设备的节点，将数据交付给自由空间光学设备，设备通过激光将大量的数据信息通过光学网络进行交付给中央信息系统；步骤8）中央信息系统发布指令清空传感网中节点保存的所有数据，并使得分布式传感器网络中的节点交替休眠，未休眠的节点继续进行监测。