无线传感器网络语义敏感的任务扩散分配算法

摘要

本发明提供了语义敏感的异质无线传感器网络多任务扩散分配算法。本发明将网络关注的语义信息作为对象实体，对网络多个不同的应用采用结构化数据表示构成不同的网络任务。Sink采用泛洪的方式向全网广播任务，网络节点基于任务的内容分为非数据区和数据区节点，非数据去区节点转发任务，数据区节点根据地理位置信息分解任务。泛洪中依据分组到达的先后建立节点上下级关系。数据区节点根据自身剩余能量的因素先后广播其所能完成的任务，上级节点基于接收到的任务之间的关系确定下级节点的任务，从而建立网络路由。在传输阶段，网络基于节点状态的变化采用路由建立过程中方法进行路由的调整，实现网络生存期的最大化。

主权项

无线传感器网络语义敏感多sink多任务扩散分配算法，其特征是：1.1)任务扩散1.1.1)由sink节点发布任务：令sink节点位于网络的(0,0)坐标处，定期发布任务信息，该任务信息属于应用语义描述的一部分；1.1.2)任务信息通过泛洪方式发送全网；在任务信息泛洪的过程中，非数据源区域的节点转发该任务信息，所有节点不转发重复的任务信息；1.1.3)数据源区域的节点依据任务的语义描述拆分任务，更新任务信息的内容；节点以列表的方式记录所接收的任务信息作为后续处理的依据；1.1.4)当节点记录了一个新的任务信息后，对于数据源区域的节点，需要设立数据采集的开始时间和采集周期；1.1.5)当任务拆分终止时，扩散阶段结束；1.2)路径建立1.2.1)任务扩散结束后，网络中节点明确网络应用，建立了任务信息列表，网络进入路径建立阶段；数据源区域和非数据源区域的路径建立采取不同方式；1.2.2)在任务区域内时，路径采用分级建立的方式：1.2.2‑1)节点获得满足当前任务要求的信息后，向发布此子任务的上级节点发送任务数据；1.2.2‑2)下级节点需要依节点的能量、任务信息的获取能力竞争成为子任务的承担者；1.2.2‑3)上级节点根据接收到的任务数据的先后，为每个子任务指定唯一的任务承担者；同时节点记录该任务数据的信息，当收到由其它节点发送的同一任务数据的信息时，向其发送停止发送控制包来通知该节点取消任务；1.2.3)在任务区域外时，节点不进行任务拆分，依据任务列表记录中的上级节点到达先后选取下一跳节点；节点向发送了重复任务数据信息的节点发出停止发送的控制包，通知该节点取消任务；1.2.4)最终，任务区域内的节点形成一条满足应用要求的任务采集路径；sink所需的任务信息由任务区域内的节点采集并处理之后，通过任务区域外的节点逐跳传回给sink；1.3)稳定传输1.3.1)路径建立完成后，网络进入稳定传输阶段；任务信息定期地沿已确立的路径传送回sink节点；1.3.2)随后，网络可以一直保持稳定传输状态，直到sink发布新任务重新开始路由建立的过程。