专利名称：一种泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法
技术领域：
本发明涉及自组网节点转发交互技术，尤其是自组网节点的协同与信任提升技术，具体地说是一种泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法。
背景技术：
1991年“泛在计算”(Ubiquitous Computing)的概念被施乐实验室的计算机科学家提出，该概念描述了任何人无论何时何地都可以通过合适的终端设备与网络连接，获取个性化信息服务的全新信息环境。此后，在“泛在计算”的基础上日韩提出了“泛在环境即泛
在网络” (U-biquitous Network)、欧盟提出了“环境感知智能”(Am-bient Intelligence)、美国提出了“泛在知识环境”(Ubiq_uitous Knowledge Environment)等描述不同但内涵一致的概念，其目标都是要“建立一个多语言、多媒体、移动的、语义的网络环境，来推动信息服务的发展和变革”。当前，亚太、欧盟、北美都在有针对性地实施泛在网络，从国家产业高度制定了明确的推动政策及发展计划，致力于实现从“E时代”向“U时代”的转变。在泛在环境中，因特网在任何时间和情况下都可以全面互联，信息的发布与交流将由传统的线性结构、单向传递模式转变为网状结构、交错传递的模式，每个用户都可以成为信息的发布者与传递者，信息的组织也更多地与用户行为密切联系起来。目前,泛在环境即泛在网络(Ubiquitous networks)被广泛应用于智能农业,感知环境，智能交通、野生科考等多个领域。泛在环境中的自组网以“存储-携带-转发”方式，依靠节点间的协作与信任进行组网工作。由于泛在环境中的自组网节点的资源有限，而且在绝大部分的环境中自组网节点能量难以再生，为了保证正常工作，节点会节约自身资源，拒绝帮助其它节点转发信息。这种自私性严重削弱了网络性能。目前，国内外针对泛在环境中自组网节点协同与信任方案主要存在以下几种方案I :N. Li和S. Das提出每个节点有一张存放其它节点信任值的表，优先选择信任值大的节点作为下一跳。该方案缺点是无法有效地激发低值节点参与协同，而且加速了大信任值节点的资源过度使用。方案2 U Shevade提出一套双赢规则，A节点为B转发的数据量与B为A转发的数据量相同。该方案缺点是在现实的泛在环境中很少有相同数据量的传输，具有一定的盲目性，网络性能难以提升。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提出一种泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法，提高自私节点的协作积极性，增强网络性能。本发明的技术方案是一种泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法，首先为每个节点配置一张存放节点自身评判信用值的表，所有节点的评判信用值的初始值相同，各节点通过评判信用值调整进行消息转发的协同即任一节点向其他节点转发数据之后，消耗自身评判信用值，主动接收其他节点转发来的数据之后，提升其自身评判信用值。本发明的评判信用值调整具体采用以下步骤发送方节点根据发送协同机制计算自身愿意消耗的评判信用值S，接收方节点根据接收协同机制计算自己希望提升的评判信用值R，如果S > R，则双方达成信任，双方消耗和提升的最终评判信用值为(S+R)/2 ;否则，双方协同失败。本发明采用的发送协同机制是发送方节点根据自身剩余资源、发送方节点当前自身的评判信用值、拟发送消息的大小和该消息生存剩余时间，采用下式计算发送方节点自身愿意消耗的评判信用值S
权利要求
1.一种泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法，其特征是首先为每个节点配置一张存放节点自身评判信用值的表，所有节点的评判信用值的初始值相同，各节点通过评判信用值调整进行消息转发的协同即任一节点向其他节点转发数据之后，消耗自身评判信用值，主动接收其他节点转发来的数据之后，提升其自身评判信用值。
2.根据权利要求I所述的泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法，其特征是所述的评判信用值调整具体采用以下步骤发送方节点根据发送协同机制计算自身愿意消耗的评判信用值S，接收方节点根据接收协同机制计算自己希望提升的评判信用值R，如果S > R，则双方达成信任，双方消耗和提升的最终评判信用值为(S+R)/2 ;否贝U，双方协同失败。
3.根据权利要求2所述的泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法，其特征是所述的发送协同机制是发送方节点根据自身剩余资源、发送方节点当前自身的评判信用值、拟发送消息的大小和该消息生存剩余时间，采用下式计算发送方节点自身愿意消耗的评判信用值S S= αχ(1-Ρ) + Κ1-—) xKxM ; _Tttl _ 所述的评判信用值S的计算中，K代表拟发送消息的大小，M是发送方节点当前拥有的评判信用值，P代表发送方节点的剩余空间百分比，1 和Tm分别代表消息的生存剩余时间和生存总时间，a和b是两个权重系数，分别表示节点对于自身剩余资源和消息生存剩余时间的偏好，且a+b=l。
4.根据权利要求2所述的泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法，其特征是所述的接收协同机制是，接收方节点根据自身的资源和当前拥有的评判信用值，采用下式计算节点自身希望提升的评判信用值R R=K ; M' X [(I-L)2+(I-E)2]/[(I-L)+ (I-E)] 所述的评判信用值R的计算中，K ’代表待接收消息的大小，M代表接收节点当前拥有的评判信用值，L ’代表接收节点当前剩余空间百分比，E代表接收节点当前剩余能量百分比。
5.根据权利要求3所述的泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法，其特征是所述的剩余资源包括节点的剩余空间和节点的剩余能量。节点的剩余空间用剩余空间百分比表示，节点的剩余能量用剩余能量百分比表示。
6.根据权利要求4、5所述的泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法，其特征是所述的剩余空间百分比是当前时刻节点的空闲缓存空间大小与初始缓存空间大小之比，表示节点存储消息的能力。
7.根据权利要求4、5所述的泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法，其特征是所述的剩余能量百分比是当前时刻节点的剩余能量值与节点的初始能量值之比，表示节点转发消息的能力。
全文摘要
一种泛在环境中基于双向量化评判的自组网节点协同与信任方法，通过评判信用值调整进行消息转发的协同，发送方节点根据发送协同机制计算自身愿意消耗的评判信用值S，接收方节点根据接收协同机制确定自己希望提升的评判信用值R，如果S≥R，则双方达成信任，消耗和提升的最终评判信用值为(S+R)/2；否则，双方协同失败。本发明有效地激励节点协作，在泛在环境的受限资源条件下，本发明具有优越的消息传递率和时间延迟，主动促进资源消耗的降低，而且业务量较多时，本发明有效地解决了节点盲目协作对网络性能引起的阻碍。
文档编号H04W84/18GK102843744SQ20121033337
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者李千目, 戚湧, 侯君 申请人:无锡南理工科技发展有限公司