基于多代理协商的无线传感器网络数据收集方法

摘要

基于多代理协商的无线传感器网络数据收集方法，根据网络层簇结构分发任务服务代理，通过簇内主动代理协商和簇间服务代理的协商，确定使能代理的簇内数据收集路径和簇间数据返回路径，对用户感兴趣的数据进行分布式网内处理，获取信息。其中软件形式的服务代理和使能代理，软硬件结合的主动代理，服务代理和主动代理的切换、协商以及使能代理区域内存活增加了网络的动态性能，多种代理结合按时序协同完成数据收集工作。相比传统的数据聚合方法代替了数据在网络中的传送，以短小的代理信息在网络中交互，由数据聚合处理的主从模型转变成网络对等计算处理模型。有效提高了网络数据收集的精确度和可靠性，减少网络节点能量消耗，保持网络负载平衡，延长了网络的生命周期。

主权项

1、一种基于多代理协商的无线传感器网络数据收集方法，其特征在于该方法所包含的步骤为：步骤1)无线传感器网络按临近区域自组织分簇，建立层簇式的网络拓扑结构；步骤2)汇聚节点或基站节点分派服务代理，携带查询信息的服务代理进行迁移并驻扎在各个簇头节点；步骤3)簇头节点广播数据收集任务，调用主动代理的创建环境模块创建主动代理；步骤4)以簇为单位创建代理格，以服务代理为基础形成服务代理全连通网络；步骤5)主动代理根据每个传感器节点自身的感知数据，发起与本簇主动代理或服务代理的协商；步骤6)协商响应者考虑协商进入协商开始阶段，进行代理信息交互，决策模块提交方案，二者达成一致，协商成功；步骤7)簇内不同代理的协商响应者考虑是否与发起协商的代理进行协商，若满足协商要求，则转入步骤6)，完成代理间的协商，否则进入步骤9)；步骤8)若由于响应者拒绝协商等原因造成协商失败，则此次代理间的协商继续由发起者重新建立，过程转入步骤6)，否则过程转入步骤10)；步骤9)若响应者无反应，说明信道拥塞，发起协商的代理记录信道状态信息并重新发起协商转入步骤6)，若同簇内节点的代理均进行协商成功，转入步骤11)；步骤10)若由于协商超时或发起方或响应方退出，完成此次代理间的协商；步骤11)主动代理间的成功协商提供局部网络信息，即本簇内网络拥塞情况及节点状态、能量的信息，服务代理按主动代理协商结构优先顺序记录若干个主动代理信息，根据代理信息信道识别位决策簇内收集路径，并将信息记录下来；步骤12)各服务代理创建本簇的使能代理，根据步骤11得出的收集路径进行遍历，每经过一个簇内节点就与上一簇内节点的感知数据并进行聚合处理，将处理由使能携带到下一本簇节点，最终将聚合中间结果带回本簇的簇头节点；步骤13)簇内结果到达簇头节点后，簇头节点形成的服务代理全连通网经过服务代理协商，建立数据返回链式路径；步骤14)使能代理继续完成簇头节点的数据收集工作，按照步骤13得出的链式路径进行迁移，非本簇使能代理迁移后，与下一跳簇头数据进行融合，并注销，再由本簇使能代理继续迁移，最终到达汇聚节点即基站节点，将感知区域的最终数据返回给用户，完成整个多代理协商收集数据的任务。