CN102291791A - 无线传感器网络的自适应路由软切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无线传感器网络的自适应路由软切换方法。其操作步骤为路由器保证时隙申请及初始路由建立、终端节点路由建立及初始路由软切换、路由器保证时隙及路由更新、终端节点路由软切换和数据传输。本发明能够根据节点实时状态,灵活地切换路由节点,进而有效避免节点在移动过程中的短暂脱离网络问题,以降低数据丢失率;同时,本发明在路由切换过程中引入了对路由器能量以及全局能量的均衡处理机制,进而能够有效延长整个网络的生存周期。本发明实现方式简单,适用于小规模、节点具有移动性的无线传感器网络。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线传感器网络的路由切换方法,特别是一种应用于小规模、节点具有移动性的无线传感器网络的自适应路由软切换方法。
背景技术
随着无线通信、集成电路、传感器以及微机电***等技术的飞速发展,无线传感器网络的技术也日益成熟。无线传感器网络中节点通过自组织的方式组成网络、相互协作地感知、采集并处理监测区域的测量信息。凭借着自组织、低成本、低功耗、多功能等特点,无线传感器网络有着广阔的应用前景。
无线传感器网络研究的关键技术之一就是路由协议。路由协议主要负责发现源节点到目的节点的数据传输路径,并正确转发数据。路由协议的设计对于整个网络***的性能有着重要影响。在无线传感器网络中,由于节点的能量有限且不能补充,因此,路由协议应该考虑路径的能耗大小以及平衡性,从而高效地利用能量,达到延长网络生存时间的目的。另外,由于节点的计算能力以及存储能力有限,因此,路由协议应简单高效。目前,无线传感器网络路由协议的研究主要考虑了时延、控制开销、能量有效、数据融合等指标,提出了以数据为中心的路由协议、能量感知路由协议、层次路由协议、平面路由协议、支持QoS的路由协议等,从而实现了高能效、低时延的无线传感器网络。
然而,许多路由协议并没有考虑到节点移动性高的情况。通常,在无线传感器网络中,当移动的节点从一个路由器的覆盖范围进入另一个路由器的覆盖范围时,节点会有一段时间断开网络,当其发现自身断开网络后,再通过重新加入网络的方式连入网络。如果节点移动性能较高,则会造成数据的丢失,导致***性能的下降。因此,有必要研究一种路由切换方法,来有效地解决节点在移动过程中断开网络的问题,从而降低数据丢失率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线传感器网络的自适应路由软切换方法,根据节点实时状态,灵活地切换路由节点,进而有效避免节点在移动过程中的短暂脱离网络问题,以降低数据丢失率;同时,本发明在路由切换过程中引入了对路由器能量以及全局能量的均衡处理机制,进而能够有效延长整个网络的生存周期。本发明实现方式简单,适用于小规模、节点具有移动性的无线传感器网络。
为达上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种无线传感器网络的自适应路由软切换方法,通过路由器申请保证时隙、终端节点初始路由建立及初始路由软切换实现数据传输,再运用路由器保证时隙及路由更新算法以及终端节点路由软切换算法根据节点不同状态自适应地切换路由,实现移动节点的实时数据传输,其特征在于操作步骤为:(1)路由器保证时隙申请及初始路由建立、(2)终端节点路由建立及初始路由软切换、(3)路由器保证时隙及路由更新、(4)终端节点路由软切换、(5)数据传输;所述步骤(1)路由器保证时隙申请及初始路由建立是:路由器通过监听信标获得同步信息,记录跳数h以及每跳剩余能量E i 等信息,并根据每跳剩余能量E i 计算平均剩余能量A E以及剩余能量的方差σ 2,再根据这些信息建立初始路由并发送保证时隙请求,协调器根据跳数完成保证时隙的分配;所述步骤(2)终端节点路由建立及初始路由软切换是:终端节点通过收集通信范围内路由器的信息,选择并通知目标路由器,而路由器将自身携带节点的信息以及能量信息发送给协调器,由协调器进行整个网络的信息整合并向路由器反馈网络信息,路由器根据网络信息强制终端节点进行初始路由软切换;所述步骤(3)路由器保证时隙及路由更新是:路由器监听信标,获得节点号、跳数h以及每跳剩余能量E i 等信息,并根据每跳剩余能量E i 计算平均剩余能量A E以及剩余能量的方差σ 2,再根据这些信息更新路由器保证时隙以及路由;所述步骤(4)终端节点路由软切换是:终端节点通过接收信标帧,记录信号强度,根据信号强度进行排序,选择目标路由器;所述步骤(5)数据传输是:终端节点以及路由器监听信标获得同步信息,然后终端节点在竞争时期向目标路由器发送数据,其中目标路由器是由终端节点路由软切换算法根据终端节点的移动情况来确定的,路由器将收到的来自不同终端节点的数据进行处理后在保证时隙向协调器发送数据,其中路由器发送的时隙以及数据转发的路径由路由器保证时隙更新算法根据实时状态确定。
上述步骤(1)路由器保证时隙申请及初始路由建立过程是:协调器发送信标,并且初始跳数设为0;路由器打开计时器、监听信标帧,并根据信标帧获得同步信息如:信标周期、竞争时期的结束时间;路由器记录信标帧中相关信息如:路径的跳数h以及每跳剩余能量E i ;路由器根据每跳剩余能量E i 计算该路径的剩余能量总和E t、平均剩余能量A E和剩余能量的方差σ 2,其中 ,,;路由器将跳数加一,并将自身节点的剩余能量值加入信标帧中,等待随机延时后,转发信标帧;当计时器溢出,路由器开始选择路径,首先比较各路径的跳数h,得到最小跳数h m,选择跳数最小的路径,若有多条具有最小跳数的路径则比较这些路径的平均剩余能量A E,选择具有最大平均剩余能量A Em的路径,若有多条路径具有最大的平均剩余能量A Em,则比较剩余能量的方差σ 2,选择σ 2最小的路径并确定上层路由节点;当路由器选择好路径及上层路由节点后,路由器在竞争时期,向协调器发送保证时隙请求;协调器根据跳数分配保证时隙,跳数越大,时隙越靠前;路由器监听下一信标帧,并根据信标帧中的保证时隙域获知自己的保证时隙。
上述步骤(2)终端节点路由建立及初始路由软切换是:在一个信标周期内,终端节点接收信标帧,并将信标帧的原始信号强度进行排序,选出原始信号强度最大的路由器作为目标路由器并向目标路由器发送路由连接命令以及其备用路由器的信息;路由器将收到的终端节点的信息进行汇总,得到携带的终端节点编号以及该终端节点的备用路由器,然后将自己携带的终端节点个数d以及自己的剩余能量E i 发送给协调器;协调器收集所有路由器的信息后,计算路由器平均终端节点数p,并将此信息通过广播的方式发送给路由器;路由器将自己携带的终端节点数d与平均终端节点数p进行比较,若d ≤ p则路由建立完毕,若d > p则说明该路由器携带过多终端节点,因此,路由器在具有备用路由器的终端节点中选择(d-p)个终端节点,向这些终端节点发送强制切换路由命令;需要切换路由的终端节点收到强制切换路由命令后,向备用路由器发送连接命令,备用路由器根据自身携带终端节点的个数判断是否允许该终端节点加入,若备用路由器允许该终端节点加入,则终端节点完成路由切换,否则终端节点仍连接于原路由器。
上述步骤(3)路由器保证时隙及路由更新的过程是:路由器打开计时器、监听信标帧;路由器记录信标帧中相关信息如:路径的跳数h以及每跳剩余能量E i ;路由器根据每跳剩余能量E i 计算该路径的剩余能量总和E t、平均剩余能量A E和剩余能量的方差σ 2,其中,,;将平均剩余能量A E与门限A th比较,若A E小于门限A th说明该路径的能量不足,则不选择该路径并将该信标信息删除,否则,路由器将跳数加一,并将自身节点的剩余能量值加入信标帧中,等待随机延时后,转发信标帧;当计时器溢出,路由器开始更新路径,若收到的信标帧中存在原上层路由节点转发的信标帧,则路由器不切换原上层路由节点,并且路由器的保证时隙不变;若收到的信标帧中不存在原上层路由节点,则路由器更新路径以及保证时隙,首先比较各路径的跳数h,得到最小跳数h m,选择跳数最小的路径,若有多条具有最小跳数的路径则比较这些路径的平均剩余能量A E,选择具有最大平均剩余能量A Em的路径,若有多条路径具有最大的平均剩余能量A Em,则比较剩余能量的方差σ 2,选择σ 2最小的路径并确定上层路由节点;当路由器选择好路径及上层路由节点后判断路由器跳数是否变化,若不变则路由器保证时隙不变,若跳数变化则路由器在竞争时期,向协调器发送保证时隙更新请求;协调器根据跳数重新分配保证时隙。
上述步骤(4)终端节点路由软切换的过程是:首先,终端节点进行初始化,检测次数设为变量n,将n设为0,信号强度最大的路由器编号设为变量m,将m设为0,每个路由器获得最大信号强度的次数设为数组c,将c设为0;终端节点打开计时器,开始接收来自路由器的信标帧,记录每个信标帧的信号强度s;根据信号强度s进行排序,选出信号强度最大的路由器编号并将其记录在变量m中;当计数器溢出,一轮排序完毕,查看此时变量m的值,即为此轮排序中,具有最大的信号强度的路由器编号;若m的值与当前路由器编号相同,则不切换路由,否则将数组c中相应编号的值增加1,并再一次执行新一轮的排序;当执行完5轮排序之后,将数组c中的值进行排序,选择c中最大值所对应的路由器编号作为目标路由器,完成终端节点的路由软切换。
上述步骤(5)数据传输的过程是:终端节点、路由器监听信标,获得同步信息;终端节点在竞争时期通过CSMA/CA机制竞争信道并将数据发送给目标路由器,其中目标路由器是由终端节点路由软切换算法根据终端节点的移动情况来确定的;路由器将收到的来自不同终端节点的数据集合成一个数据包,并在自己的保证时隙将数据发送给协调器,其中路由器发送的时隙以及数据转发的路径由路由器保证时隙更新算法根据实时状态确定。
本发明与现有技术相比较,具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:本发明针对现有的无线传感器网络节点在移动过程中会发生短暂脱离网络的问题,采用自适应路由切换方法,根据实时状态,灵活地切换路由节点,避免移动节点脱离网络的情况,从而降低数据丢失率;同时,在路由切换的过程中考虑了路由器能量以及全局能量的均衡问题,从而延长了整个网络的生存周期。
附图说明
图1是本发明一个实施例的步骤结构框图。
图2是图1示例中路由器保证时隙申请及初始路由建立的流程框图。
图3是图1示例中终端节点路由建立及初始路由软切换的流程框图。
图4是图1示例中路由器保证时隙及路由更新的流程框图。
图5是图1示例中终端节点路由软切换的流程框图。
图6是图1示例中数据传输的流程框图。
具体实施方式
本发明的一个优选实施例是:参见图1,本无线传感器网络的自适应路由软切换方法应用于运动员的身体指标实时监测***。本发明通过路由器申请保证时隙、终端节点初始路由建立及初始路由软切换实现数据传输,再运用路由器保证时隙及路由更新算法以及终端节点路由软切换算法根据节点不同状态自适应地切换路由,实现移动节点的实时数据传输,操作步骤为:(1)路由器保证时隙申请及初始路由建立、(2)终端节点路由建立及初始路由软切换、(3)路由器保证时隙及路由更新、(4)终端节点路由软切换、(5)数据传输;步骤(1)路由器保证时隙申请及初始路由建立是:路由器通过监听信标获得同步信息,记录跳数h以及每跳剩余能量E i 等信息,并根据每跳剩余能量E i 计算平均剩余能量A E以及剩余能量的方差σ 2,再根据这些信息建立初始路由并发送保证时隙请求,协调器根据跳数完成保证时隙的分配;步骤(2)终端节点路由建立及初始路由软切换是:终端节点通过收集通信范围内路由器的信息,选择并通知目标路由器,而路由器将自身携带节点的信息以及能量信息发送给协调器,由协调器进行整个网络的信息整合并向路由器反馈网络信息,路由器根据网络信息强制终端节点进行初始路由软切换;步骤(3)路由器保证时隙及路由更新是:路由器监听信标,获得节点号、跳数h以及每跳剩余能量E i 等信息,并根据每跳剩余能量E i 计算平均剩余能量A E以及剩余能量的方差σ 2,再根据这些信息更新路由器保证时隙以及路由;步骤(4)终端节点路由软切换是:终端节点通过接收信标帧,记录信号强度,根据信号强度进行排序,选择目标路由器;步骤(5)数据传输是:终端节点以及路由器监听信标获得同步信息,然后终端节点在竞争时期向目标路由器发送数据,其中目标路由器是由终端节点路由软切换算法根据终端节点的移动情况来确定的,路由器将收到的来自不同终端节点的数据进行处理后在保证时隙向协调器发送数据,其中路由器发送的时隙以及数据转发的路径是由路由器保证时隙更新算法根据实时状态确定。
参见图2,上述步骤(1)路由器保证时隙申请及初始路由建立是:协调器发送信标,并且初始跳数设为0;路由器打开计时器、监听信标帧,并根据信标帧获得同步信息如:信标周期、竞争时期的结束时间;路由器记录信标帧中相关信息如:路径的跳数h以及每跳剩余能量E i ;路由器根据每跳剩余能量E i 计算该路径的剩余能量总和E t、平均剩余能量A E和剩余能量的方差σ 2,其中,,;路由器将跳数加一,并将自身节点的剩余能量值加入信标帧中,等待随机延时后,转发信标帧;当计时器溢出,路由器开始选择路径,首先比较各路径的跳数h,得到最小跳数h m,选择跳数最小的路径,若有多条具有最小跳数的路径则比较这些路径的平均剩余能量A E,选择具有最大平均剩余能量A Em的路径,若有多条路径具有最大的平均剩余能量A Em,则比较剩余能量的方差σ 2,选择σ 2最小的路径并确定上层路由节点;当路由器选择好路径及上层路由节点后,路由器在竞争时期,向协调器发送保证时隙请求;协调器根据跳数分配保证时隙,跳数越大,时隙越靠前;路由器监听下一信标帧,并根据信标帧中的保证时隙域获知自己的保证时隙。
参见图3,上述步骤(2)终端节点路由建立及初始路由软切换是:在一个信标周期内,终端节点接收信标帧,并将信标帧的原始信号强度进行排序,选出原始信号强度最大的路由器作为目标路由器并向目标路由器发送路由连接命令以及其备用路由器的信息;路由器将收到的终端节点的信息进行汇总,得到携带的终端节点编号以及该终端节点的备用路由器,然后将自己携带的终端节点个数d以及自己的剩余能量E i 发送给协调器;协调器收集所有路由器的信息后,计算路由器平均终端节点数p,并将此信息通过广播的方式发送给路由器;路由器将自己携带的终端节点数d与平均终端节点数p进行比较,若d ≤ p则路由建立完毕,若d > p则说明该路由器携带过多终端节点,因此,路由器在具有备用路由器的终端节点中选择(d-p)个终端节点,向这些终端节点发送强制切换路由命令;需要切换路由的终端节点收到强制切换路由命令后,向备用路由器发送连接命令,备用路由器根据自身携带终端节点的个数判断是否允许该终端节点加入,若备用路由器允许该终端节点加入,则终端节点完成路由切换,否则终端节点仍连接于原路由器。
参见图4,上述步骤(3)路由器保证时隙及路由更新是:路由器打开计时器、监听信标帧;路由器记录信标帧中相关信息如:路径的跳数h以及每跳剩余能量E i ;路由器根据每跳剩余能量E i 计算该路径的剩余能量总和E t、平均剩余能量A E和剩余能量的方差σ 2,其中,,;将平均剩余能量A E与门限A th比较,若A E小于门限A th说明该路径的能量不足,则将不选择该路径并将该信标信息删除,否则,路由器将跳数加一,并将自身节点的剩余能量值加入信标帧中,等待随机延时后,转发信标帧;当计时器溢出,路由器开始更新路径,若收到的信标帧中存在原上层路由节点转发的信标帧,则路由器不切换原上层路由节点,并且路由器的保证时隙不变;若收到的信标帧中不存在原上层路由节点,则路由器更新路径以及保证时隙,首先比较各路径的跳数h,得到最小跳数h m,选择跳数最小的路径,若有多条具有最小跳数的路径则比较这些路径的平均剩余能量A E,选择具有最大平均剩余能量A Em的路径,若有多条路径具有最大的平均剩余能量A Em,则比较剩余能量的方差σ 2,选择σ 2最小的路径并确定上层路由节点;当路由器选择好路径及上层路由节点后判断路由器跳数是否变化,若不变则路由器保证时隙不变,若跳数变化则路由器在竞争时期,向协调器发送保证时隙更新请求;协调器根据跳数重新分配保证时隙。
参见图5,上述步骤(4)终端节点路由软切换是:首先,终端节点进行初始化,检测次数设为变量n,将n设为0,信号强度最大的路由器编号设为变量m,将m设为0,每个路由器获得最大信号强度的次数设为数组c,将c设为0;终端节点打开计时器,开始接收来自路由器的信标帧,记录每个信标帧的信号强度s;根据信号强度s进行排序,选出信号强度最大的路由器编号并将其记录在变量m中;当计数器溢出,一轮排序完毕,查看此时变量m的值,即为此轮排序中,具有最大的信号强度的路由器编号;若m的值与当前路由器编号相同,则不切换路由,否则将数组c中相应编号的值增加1,并再一次执行新一轮的排序;当执行完5轮排序之后,将数组c中的值进行排序,选择c中最大值所对应的路由器编号作为目标路由器,完成终端节点的路由软切换。
参见图6,上述步骤(5)数据传输是:终端节点、路由器监听信标,获得同步信息;终端节点在竞争时期通过CSMA/CA机制竞争信道并将数据发送给目标路由器,其中目标路由器是由终端节点路由软切换算法根据终端节点的移动情况来确定的;路由器将收到的来自不同终端节点的数据集合成一个数据包,并在自己的保证时隙将数据发送给协调器,其中路由器发送的时隙以及数据转发的路径由路由器保证时隙更新算法根据实时状态确定。
Claims (6)
1.一种无线传感器网络的自适应路由软切换方法,通过路由器申请保证时隙、终端节点初始路由建立及初始路由软切换实现数据传输,再运用路由器保证时隙及路由更新算法以及终端节点路由软切换算法根据节点不同状态自适应地切换路由,实现移动节点的实时数据传输,其特征在于操作步骤为:(1)路由器保证时隙申请及初始路由建立、(2)终端节点路由建立及初始路由软切换、(3)路由器保证时隙及路由更新、(4)终端节点路由软切换、(5)数据传输;所述步骤(1)路由器保证时隙申请及初始路由建立是:路由器通过监听信标获得同步信息,记录跳数h以及每跳剩余能量E i 信息,并根据每跳剩余能量E i 计算平均剩余能量A E以及剩余能量的方差σ 2,再根据这些信息建立初始路由并发送保证时隙请求,协调器根据跳数完成保证时隙的分配;所述步骤(2)终端节点路由建立及初始路由软切换是:终端节点通过收集通信范围内路由器的信息,选择并通知目标路由器,而路由器将自身携带节点的信息以及能量信息发送给协调器,由协调器进行整个网络的信息整合并向路由器反馈网络信息,路由器根据网络信息强制终端节点进行初始路由软切换;所述步骤(3)路由器保证时隙及路由更新是:路由器监听信标,获得节点号、跳数h以及每跳剩余能量E i 信息,并根据每跳剩余能量E i 计算平均剩余能量A E以及剩余能量的方差σ 2,再根据这些信息更新路由器保证时隙以及路由;所述步骤(4)终端节点路由软切换是:终端节点通过接收信标帧,记录信号强度,根据信号强度进行排序,选择目标路由器;所述步骤(5)数据传输是:终端节点以及路由器监听信标获得同步信息,然后终端节点在竞争时期向目标路由器发送数据,其中目标路由器是由终端节点路由软切换算法根据终端节点的移动情况来确定的,路由器将收到的来自不同终端节点的数据进行处理后在保证时隙向协调器发送数据,其中路由器发送的时隙以及数据转发的路径是由路由器保证时隙更新算法根据实时状态确定的。
2.根据权利要求1所述的无线传感器网络的自适应路由软切换方法,其特征在于所述步骤(1)路由器保证时隙申请及初始路由建立过程是:协调器发送信标,并且初始跳数设为0;路由器打开计时器、监听信标帧,并根据信标帧获得同步信息,包括信标周期、竞争时期的结束时间;路由器记录信标帧中相关信息,包括路径的跳数h以及每跳剩余能量E i ;路由器根据每跳剩余能量E i 计算该路径的剩余能量总和E t、平均剩余能量A E和剩余能量的方差σ 2,其中 ,,;路由器将跳数加一,并将自身节点的剩余能量值加入信标帧中,等待随机延时后,转发信标帧;当计时器溢出,路由器开始选择路径,首先比较各路径的跳数h,得到最小跳数h m,选择跳数最小的路径,若有多条具有最小跳数的路径则比较这些路径的平均剩余能量A E,选择具有最大平均剩余能量A Em的路径,若有多条路径具有最大的平均剩余能量A Em,则比较剩余能量的方差σ 2,选择σ 2最小的路径并确定上层路由节点;当路由器选择好路径及上层路由节点后,路由器在竞争时期,向协调器发送保证时隙请求;协调器根据跳数分配保证时隙,跳数越大,时隙越靠前;路由器监听下一信标帧,并根据信标帧中的保证时隙域获知自己的保证时隙。
3.根据权利要求1所述的无线传感器网络的自适应路由软切换方法,其特征在于所述步骤(2)终端节点路由建立及初始路由软切换是:在一个信标周期内,终端节点接收信标帧,并将信标帧的信号强度进行排序,选出信号强度最大的路由器作为目标路由器并向目标路由器发送路由连接命令以及其备用路由器的信息;路由器将收到的终端节点的信息进行汇总,得到携带的终端节点编号以及该终端节点的备用路由器,然后将自己携带的终端节点个数d以及自身剩余能量E i 发送给协调器;协调器收集所有路由器的信息后,计算路由器平均终端节点数p,并将此信息通过广播的方式发送给路由器;路由器将自己携带的终端节点数d与平均终端节点数p进行比较,若d ≤ p则路由建立完毕,若d > p则说明该路由器携带过多终端节点,因此,路由器在具有备用路由器的终端节点中选择(d-p)个终端节点,向这些终端节点发送强制切换路由命令;需要切换路由的终端节点收到强制切换路由命令后,向备用路由器发送连接命令,备用路由器根据自身携带终端节点的个数判断是否允许该终端节点加入,若备用路由器允许该终端节点加入,则终端节点完成路由切换,否则终端节点仍连接于原路由器。
4.根据权利要求1所述的无线传感器网络的自适应路由软切换方法,其特征在于所述步骤(3)路由器保证时隙及路由更新的过程是:路由器打开计时器、监听信标帧;路由器记录信标帧中相关信息如:路径的跳数h以及每跳剩余能量E i ;路由器根据每跳剩余能量E i 计算该路径的剩余能量总和E t、平均剩余能量A E和剩余能量的方差σ 2,其中,,;将平均剩余能量A E与门限A th比较,若A E小于门限A th说明该路径的能量不足,则不选择该路径并将该信标信息删除,否则,路由器将跳数加一,并将自身节点的剩余能量值加入信标帧中,等待随机延时后,转发信标帧;当计时器溢出,路由器开始更新路径,若收到的信标帧中存在原上层路由节点转发的信标帧,则路由器不切换原上层路由节点,并且路由器的保证时隙不变,路由器保证时隙更新结束;若收到的信标帧中不存在原上层路由节点,则路由器更新路径以及保证时隙,首先比较各路径的跳数h,得到最小跳数h m,选择跳数最小的路径,若有多条具有最小跳数的路径则比较这些路径的平均剩余能量A E,选择具有最大平均剩余能量A Em的路径,若有多条路径具有最大的平均剩余能量A Em,则比较剩余能量的方差σ 2,选择σ 2最小的路径并确定上层路由节点;当路由器选择好路径及上层路由节点后判断路由器跳数是否变化,若不变则路由器保证时隙不变,若跳数变化则路由器在竞争时期,向协调器发送保证时隙更新请求;协调器根据跳数重新分配保证时隙。
5.根据权利要求1所述的无线传感器网络的自适应路由软切换方法,其特征在于所述步骤(4)终端节点路由软切换的过程是:首先,终端节点进行初始化,检测次数设为变量n,将n设为0,信号强度最大的路由器编号设为变量m,将m设为0,每个路由器获得最大信号强度的次数设为数组c,将c设为0;终端节点打开计时器,开始接收来自路由器的信标帧,记录每个信标帧的信号强度s;根据信号强度s进行排序,选出信号强度最大的路由器编号并将其记录在变量m中;当计数器溢出,一轮排序完毕,查看此时变量m的值,即为此轮排序中,具有最大的信号强度的路由器编号;若m的值与当前路由器编号相同,则不切换路由,否则将数组c中相应编号的值增加1,并再一次执行新一轮的排序;当执行完5轮排序之后,将数组c中的值进行排序,选择c中最大值所对应的路由器编号作为目标路由器,完成终端节点的路由软切换。
6.根据权利要求1所述的无线传感器网络的自适应路由软切换方法,其特征在于所述步骤(5)数据传输的过程是:终端节点、路由器监听信标,获得同步信息;终端节点在竞争时期通过CSMA/CA机制竞争信道并将数据发送给目标路由器,其中目标路由器是由终端节点路由软切换算法根据终端节点的移动情况来确定的;路由器将收到的来自不同终端节点的数据集合成一个数据包,并在自己的保证时隙将数据发送给协调器,其中路由器发送的时隙以及数据转发的路径由路由器保证时隙更新算法根据实时状态确定。
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