无线传感网的组网方法、装置和系统与流程
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及无线传感网的组网方法、装置和系统。
背景技术：
无线传感网(wirelesssensornetworks，wsn)可以由大量的静止或移动的无线传感器节点以自组织和多跳等方式构成。wsn以协作的方式感知、采集和处理无线传感网覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络所有者。
wsn所具有的众多类型的无线传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的物理量。因此，无线传感网在军事侦察、环境检测、工业监测、活动感知及健康医疗等应用领域有着广泛的应用前景。
通常情况下，wsn的各无线传感器节点被散布在需要监控检测的区域，部署完成之后这些无线传感器节点将会自组网络，并按照根据网络状态确定的节点间的有向关系，确定是否对接收到的数据包进行转发操作。在现有技术中，wsn的上层应用和底层协议栈耦合性较强，当期望调整wsn上层应用的性能时，需要开发人员重新开发符合上层应用的性能要求指标值的wsn底层协议栈，从而耗费较多的人力资源。
技术实现要素：
本申请实施例提供了无线传感网的组网方法，用于解决现有技术中wsn的上层应用和底层协议栈耦合性较强的问题。
本申请实施例还提供了无线传感网的组网装置，用于解决现有技术中wsn的上层应用和底层协议栈耦合性较强的问题。
本申请实施例还提供了无线传感网的组网系统，用于解决现有技术中wsn的上层应用和底层协议栈耦合性较强的问题。
本申请实施例采用下述技术方案：
一种无线传感网的组网方法，所述无线传感网包括控制器、至少一个基站节点和至少一个无线传感器节点；所述至少一个无线传感器节点中，包含至少一个目标无线传感器节点；各所述目标无线传感器节点，分别具备可配置的至少两种功能；包括：
分别确定各所述目标无线传感器节点的角色分配参数；
向所述基站节点发送所述角色分配参数，以便所述基站节点将接收到的由所述控制器发送的所述角色分配参数，发送给各所述目标无线传感器节点，以使得各所述目标无线传感器节点接收所述角色分配参数，根据所述角色分配参数设置所述目标无线传感器节点的可配置属性的值，实现与所述角色分配参数对应的功能。
一种无线传感网的组网方法，所述无线传感网包括至少一个基站节点和至少一个无线传感器节点；所述至少一个无线传感器节点中，包含至少一个目标无线传感器节点；各目标无线传感器节点，分别具备可配置的至少两种功能；所述方法应用于各所述目标无线传感器节点中，包括：
接收所述基站节点发送的角色分配参数；
根据所述角色分配参数设置所述目标无线传感器节点的可配置属性的值，实现与所述角色分配参数对应的功能。
一种无线传感网的组网装置，所述无线传感网包括控制器、至少一个基站节点和至少一个无线传感器节点；所述至少一个无线传感器节点中，包含至少一个目标无线传感器节点；各目标无线传感器节点，分别具备可配置的至少两种角色；包括：
确定单元，用于分别确定各所述目标无线传感器节点的角色分配参数；
发送单元，用于向所述基站节点发送所述角色分配参数，以便所述基站节点将接收到的由所述控制器发送的所述角色分配参数，发送给各所述目标无线传感器节点，以使得各所述目标无线传感器节点接收所述角色分配参数，根据所述角色分配参数设置所述目标无线传感器节点的可配置属性的值，实现与所述角色分配参数对应的功能。
一种无线传感网的组网装置，所述无线传感网包括控制器、至少一个基站节点和至少一个无线传感器节点；所述至少一个无线传感器节点中，包含至少一个目标无线传感器节点；各目标无线传感器节点，分别具备可配置的至少两种角色；所述方法应用于各所述目标无线传感器节点中，包括：
接收单元，用于接收所述基站节点发送的角色分配参数；
功能实现单元，用于根据所述角色分配参数设置所述目标无线传感器节点的可配置属性的值，实现与所述角色分配参数对应的功能。
一种无线传感网的组网系统，所述无线传感网包括控制器、至少一个基站节点和至少一个无线传感器节点；所述至少一个无线传感器节点中，包含至少一个目标无线传感器节点；各目标无线传感器节点，分别具备可配置的至少两种角色；
所述控制器，用于分别确定各所述目标无线传感器节点的角色分配参数；
向所述基站节点发送所述角色分配参数；
所述基站节点，用于将接收到所述角色分配参数，发送给各所述目标无线传感器节点；
所述目标无线传感器节点，用于接收所述角色分配参数；
根据所述角色分配参数设置所述目标无线传感器节点的可配置属性的值，实现与所述角色分配参数对应的功能。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
当期望调整wsn上层应用的性能时，首先可以分别确定各目标无线传感器节点的角色分配参数，然后向基站节点发送该角色分配参数，以便基站节点将接收到的由控制器发送的角色分配参数，发送给各目标无线传感器节点，使得各目标无线传感器节点能够根据其角色分配参数，设置其自身的可配置属性的值，从而实现与角色分配参数对应的功能，从而能够解决现有技术中wsn的上层应用与底层协议栈耦合性较强的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1a为本申请实施例1提供无线传感网的结构组成示意图；
图1b为本申请实施例1提供的无线传感网的组网方法的实现流程示意图；
图1c为本申请实施例1提供的无线传感网中的任一无线传感器节点c到基站节点的路径示意图；
图1d为本申请实施例1提供的确定无线传感器节点c到基站节点的最短路径的示意图；
图1e为本申请实施例1提供的控制器的结构示意图；
图2为本申请实施例1提供的无线传感网的组网方法在无线传感器节点端的实现流程示意图；
图3为本申请实施例2提供的一种无线传感网的组网装置结构示意图；
图4为本申请实施例3提供的一种无线传感网的组网装置结构示意图；
图5为本申请实施例4提供的一种无线传感网的组网系统结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
实施例1
为解决现有技术中wsn的上层应用和底层协议栈耦合性较强的问题，本申请实施例提供一种无线传感网的组网方法，如图1a所示，该无线传感网包括控制器、至少一个基站节点和至少一个无线传感器节点，其中至少一个无线传感器节点中，包含至少一个目标无线传感器节点。
本申请实施例提供的无线传感网的组网方法的执行主体可以是无线传感网中的控制器，也可以是无线网传感网中任何实现本申请提供的方法的装置。首先本申请实施例以该方法的执行主体为控制器为例，对本方法的实施方式进行详细介绍，如图1b所示，为该方法的实现流程示意图，包括下述步骤：
步骤11，分别确定各目标无线传感器节点的角色分配参数；
其中，角色分配参数，指的是控制器根据无线传感网的网络状态和上层应用需求，确定的表征各目标无线传感器节点的功能的参数，各目标无线传感器节点可以根据角色分配参数确定自身功能，即各目标无线传感器节点可以根据角色分配参数，确定其自身可以发送采集的哪种模态的数据，以及将邻居节点发送来的哪种模态的数据进行转发。
为解决现有技术中wsn的上层应用和底层协议栈耦合性较强的问题，本申请实施例可以分别确定表征各目标无线传感器节点角色分配参数的信息，然后根据这些信息，分别确定各目标无线传感器节点角色分配参数。为满足上层应用的需求，其中，该信息可以包括以下至少一种：该无线传感网的网络状态信息；该无线传感网的模态信息；由用户输入控制器的表征各目标无线传感器节点的角色分配参数的信息。
其中，网络状态信息的确定过程包括：
(1)首先，接收无线传感器节点发送的感知数据包，该感知数据包中包括期望重传次数和网络拓扑邻接表；
(2)然后，对该感知数据包进行解析；
(3)最后，根据解析出的期望重传次数和网络拓扑邻接表确定网络状态信息。
为避免无线传感网处于占空比(英文名称：dutycycle)工作模式时，无线传感网中的有些无线传感器节点可能处于休眠状态，导致确定的无线传感网的网络状态信息不完整，当网络状态信息为无线传感网整体的网络状态信息时，该无线传感网整体的网络状态信息，是根据接收到的无线传感器网中的部分无线传感器节点发送的感知数据包确定的。
其中，感知数据包包括该无线传感器节点本身的网络状态信息，以及该无线传感器节点邻居节点的网络状态信息，则无线传感网整体的网络状态信息，可以根据部分无线传感器节点中各节点本身的网络状态信息，以及各节点的邻居节点的网络状态信息来确定。该无线传感网整体的网络状态信息的具体确定过程，将在后文进行详细描述。
在确定了无线传感网整体的网络状态信息后，可以根据wsn的上层应用的性能要求指标值，以及确定的无线传感网整体的网络状态信息和模态信息，确定各无线传感器节点的角色分配参数。
wsn的上层应用，是指wsn上层的应用程序。wsn的上层应用可以运行在计算设备中，具备获取wsn中的无线传感器节点采集到的数据，并根据数据执行预定操作的能力。不同的应用程序对于wsn中的无线传感器节点采集到的数据往往有不同的需求。如对温度进行统计分析的应用程序，会需求无线传感器节点采集到的温度数据；而对视频进行剪辑处理的应用程序，则会需求无线传感器节点采集到的视频图像。
wsn的底层协议栈，是指wsn中的节点之间进行通信所遵循的各层协议的总和。在wsn中，底层协议栈需要与上层应用的性能要求指标值相匹配。wsn的上层应用的性能要求指标值，是指用于表示上层应用的性能要求的参数值，比如可以但不限于包括上层应用要求的延迟量的值、吞吐量的值、网络寿命的值、丢包率等。上层应用的性能要求指标值发生变化(即wsn上层应用的性能发生调整)，可以通过改变wsn中至少部分节点的角色的方式来实现。按照现有技术，节点角色发生变化，只能通过改变wsn的底层协议栈来实现，比如，重新定义协议用到的一些指标选择方法或计算方法等。这种方式，需要技术人员人工重新开发或者修改无线传感器节点中设置的代码，耗费较多的人力资源。
由于本申请实施例提供的方法可以根据上层应用的性能要求指标值，以及确定的无线传感网整体的网络状态信息和模态信息，确定各无线传感器节点的角色分配参数，因此可以解决上述当期望调整上层应用的性能时，耗费较多的人力资源的问题。
在确定了各目标无线传感器节点的角色分配参数后，可以通过执行步骤12来向基站节点发送该角色分配参数。
步骤12，向基站节点发送各目标无线传感器节点的角色分配参数，以便基站节点将接收到的由控制器发送的角色分配参数，发送给各目标无线传感器节点，以使得各目标无线传感器节点接收该角色分配参数，根据该角色分配参数设置各目标无线传感器节点自身的可配置属性的值，实现与角色分配参数对应的功能。
具体地，为便于控制器与基站节点间的数据传输，首先控制器可以根据角色分配参数，构建包含各目标无线传感器的角色分配参数的第一数据包；然后将第一数据包发送给基站节点，以使得基站节点根据第一数据包生成对应的角色分发数据包，再将角色分发数据包发送给各目标无线传感器节点，该角色分发数据包中包含目标无线传感器的角色分配参数。
需要说明的是，步骤11的具体实现过程可以包括：
步骤11-1，确定无线传感网的网络状态和各无线传感器节点的发送模态；
本申请实施例中，网络状态，包括无线传感网中的各无线传感器节点之间的有向连接关系，如图1c所示，为本申请实施例提供的一个无线传感网中的各无线传感器节点之间的有向连接关系示意图，控制器可以通过各无线传感器节点发送的包含感知数据的数据包，即后文所述的感知数据包中包含的网络状态，来确定无线传感网的网络状态，具体确定过程可以详见后文描述。
各无线传感器节点的发送模态，可以由用户根据上层应用的需求，通过控制器对各无线传感器节点进行设置，比如当用户想要尽快获取某种特定模态的数据时，可以通过控制器，将各无线传感器节点的发送模态指定为该特定模态，即控制器可以根据预先配置的表征发送模态的信息，来确定各无线传感器节点的发送模态，表征发送模态的信息可以由用户通过控制器进行配置。
在控制器确定了无线传感网的网络状态和各无线传感器节点的发送模态之后，可以通过执行步骤11-2来确定各无线传感器节点的角色分配参数，以便各无线传感器节点根据角色分配参数确定自身的功能。
步骤11-2，根据步骤11-1中确定的网络状态和发送模态，确定各无线传感器节点的角色分配参数，以便各无线传感器节点根据其角色分配参数确定自身的功能。
控制器可以根据无线传感网的网络状态和各无线传感器节点的发送模态，确定各无线传感器节点的转发模态，然后再根据各无线传感器节点的发送模态和转发模态确定其角色分配参数。其中，转发模态，包括各无线传感器节点本身支持转发的数据的模态，即各无线传感器节点在接收到其邻居节点发送的数据包后，可以进行转发的数据的模态。
具体地，控制器确定各无线传感器节点的转发模态，可以通过以下两种方式：
第一种方式，首先，根据网络状态，确定第一无线传感器节点到基站节点的路径中包含的无线传感器节点所构成的第一集合，其中，这里的路径指的是通信链路，那么第一集合中的无线传感器节点即为第一无线传感器节点发送数据至基站节点时所经过的无线传感器节点；其次，将第一无线传感器节点的发送模态，添加到第二无线传感器节点的转发模态中，即可确定第二无线传感器节点的转发模态。其中，第一无线传感器节点为无线传感网中的任一无线传感器节点，第二无线传感器节点为第一集合中的任一无线传感器节点。
如图1c所示，针对该无线传感网中的任一无线传感器节点c而言，控制器首先根据网络状态，确定无线传感器节点c到基站节点bs的路径中所包含的无线传感器节点的集合{u}，从图1c中可以确定集合{u}中包含a、b、d和i四个无线传感器节点；对于任一属于集合{u}的无线传感器节点，比如节点b，则可以将无线传感器节点c的发送模态s(c)，添加到无线传感器节点b的转发模态中，对于集合{u}，则可以分别将无线传感器节点c的发送模态s(c)添加到无线传感器节点a、b、d和i的转发模态中，则无线传感器节点a、b、d和i在接收到发送模态为s(c)的数据时将会对其进行转发，使得该数据包能够被基站节点接收到。
此外，当通过网络状态确定某一无线传感器节点不属于上述确定的集合时，则可以确定该无线传感器节点的转发模态为空，即该无线传感器节点可以不对接收到的邻居节点的数据包进行转发，从而可以有效避免无线传感网在传输包含感知数据的数据包时，一些节点对接收到的数据包的不必要转发。
第二种方式，首先控制器确定无线传感网中的第三无线传感器节点的子节点，将该子节点的发送模态和/或转发模态，添加到第三无线传感器节点的转发模态中，即可确定第二无线传感器节点的转发模态。比如，当该子节点的转发模态为空时，即该子节点不转发任何模态的数据时，将该子节点的发送模态添加到第三无线传感器节点的转发模态中；该子节点的转发模态不为空时，将该子节点的发送模态和转发模态添加到第三无线传感器节点的转发模态中。
其中，控制器可以通过以下步骤来确定第三无线传感器节点的子节点：
步骤i，首先控制器可以根据网络状态，确定无线传感网中的第三无线传感器节点到基站节点的第一跳数，以及第三无线传感器节点的邻居节点到基站节点的第二跳数，其中，第一跳数为第三无线传感器节点到基站节点的最短跳数，第二跳数为第三无线传感器节点的邻居节点到基站节点的最短跳数；
步骤ii，然后当确定第一跳数小于第二跳数时，将第三无线传感器节点的邻居节点确定为第三无线传感器节点的子节点。
由于现有技术中，无线传感网中的各无线传感器节点是自组网络的，因此，各无线传感器节点自组网络后所形成的网络会存在环状网络，如图1c所示，节点d到基站节点有两条路径：d→g→e→t和d→i→t，这两条路径的跳数分别是三跳和两跳，而在节点d向基站节点bs传输数据时，节点d所选择的路径往往是随机的，本申请实施例中，可以根据确定的网络状态来确定传感器节点d到基站节点的最短跳数，然后在进行数据传输时，选择最短跳数的路径进行数据传输，这样便可以将无线传感网中数据传输的网络延迟最小化。
本申请实施例中，可以根据确定的网络状态来确定传感器节点到基站节点的最短跳数，具体地，控制器可以根据确定的网络状态，以基站节点为根节点确定无线传感器节点的子节点集合、到基站节点的最短跳数。如图1d所示，确定最短跳数的方式可以包括以下三个步骤：第一步，从基站节点bs出发，在访问基站节点bs之后，依次搜索访问bs的各个未被访问过的邻接点a、e和i；第二步，顺序搜索访问a的各个未被访问过的邻接点b，e的各个未被访问过的邻接点f和g，i的各个未被访问过的邻接点d；第三步，顺序访问b的各个未被访问过的邻接点c，g的各个未被访问过的邻接点h。这样便可以构造一个最短跳数的生成树t，该生成树t包括无线传感网中的各无线传感器节点以及各无线传感器节点组成的边的集合。
由于，通过最短跳数确定方法，可以使得构建的生成树中的根节点以外的其他节点、与根节点之间的路径都是最短路径，因此可以将无线传感网中的网络延迟最小化。该最短跳数确定方法也可以通过广度优先搜索算法来实现。
当边e＝e(v,u)不是t中包含的边时，若确定无线传感器节点u到基站节点的最短跳数比无线传感器节点v到基站节点的最短跳数多1，即hop(u)-hop(v)＝1，则可以确定无线传感器节点v的子节点集合为child(v)＝child(v)∪{u}，即无线传感器节点u为无线传感器节点v的子节点；若确定无线传感器节点u到基站节点的最短跳数比无线传感器节点v到基站节点的最短跳数少1，即hop(v)-hop(u)＝1，则可以确定无线传感器节点u的子节点集合为child(u)＝child(u)∪{v}，即无线传感器节点v为无线传感器节点u的子节点。其中，边e＝e(v,u)，指的是控制器根据网络状态确定的无线传感器节点v和u为邻居节点时，以无线传感器节点v和u为两端端点所形成的边。
在确定了各无线传感器节点的子集合后，若确定无线传感器节点v的子节点集合child(v)是空集，则可以确定无线传感器节点v的转发模态f(v)为空，即无线传感器节点v不转发任何模态的数据；若确定无线传感器节点v的子节点集合child(v)不是空集，则可以将其子节点集合child(v)中包含的各无线传感器节点的发送模态和转发模态，添加到无线传感器节点v的转发模态中。
在控制器确定了各无线传感器节点的转发模态后，对于无线传感网中的任一无线传感器节点v，若确定该无线传感器节点v的发送模态为s(v)，转发模态为f(v)，则可以确定该无线传感器节点v的角色分配参数为role(v)＝s(v)∪f(v)，即该无线传感器节点可以将本身产生的数据模态为s(v)的数据包发送给其邻居节点，也可以将其接收到的该无线传感器节点v的邻居节点发送的数据模态属于f(v)的数据包发送给其邻居节点。
本申请提供的方法可以应用在软件定义无线传感网中，该软件定义无线传感网包括控制器、基站节点和至少一个无线传感器节点，控制器在确定了各无线传感器节点的角色分配参数后，可以将该角色分配参数发送给基站节点，基站节点在接收到该角色分配参数后，将该角色分配参数发送给其邻居节点，以便各无线传感器节点根据其角色分配参数确定自身的角色。
下面，将对如何确定无线传感网的整体的网络状态进行详细描述，包括下述步骤：
步骤i，控制器根据接收到的各感知数据包，确定无线传感网中的部分无线传感器节点的网络状态，其中各感知数据包是分别由部分无线传感器节点发送，该感知数据包中，包括用于表征无线传感器节点本身和其邻居节点的网络状态的网络状态值；
由于各无线传感器节点的时间往往是不同步的，而现有技术中，若为无线传感网中的各无线传感器节点进行时间同步需要很高的额外开销，而且某些无线传感器节点的网络状态也可能会由于其感知数据包的丢失而丢失，因此本申请实施例中的控制器接收到的部分无线传感器节点的网络状态是异步的。
当确定无线传感器节点的网络状态为异步时，根据接收到的基站节点发送的感知数据包，确定各无线传感器节点的网络状态，可以包括：
①首先，根据接收到的基站节点发送的感知数据包，确定感知数据包中表征网络状态的网络状态值；
②然后，根据①中的网络状态值，构建n×n矩阵m，m的表达式为：
其中，n为无线传感网中无线传感器节点的个数，
为避免获取的各无线传感器节点的网络状态是不完整的，而且是异步的，因此需要执行步骤ii，对控制器确定的各无线传感器节点的网络状态进行推断，从而实现矩阵m表征的无线传感网中各无线传感器节点的网络状态的完整性和同步性。
步骤ii，控制器根据部分无线传感器节点的网络状态，确定无线传感网中的各无线传感器节点的网络状态。
具体而言，当控制器接收到来自无线传感器节点i的感知数据包时，首先根据无线传感器节点i的感知数据包，确定包含网络状态值的1×n矩阵ri；
其中，i∈[1,n]，ri＝[r1…rk…rn]，
当确定矩阵ri中的网络状态值相对于矩阵m中的mi的网络状态值，为新产生的网络状态值时，将矩阵m中的mi替换为ri。
具体地，矩阵ri包含序列号qrcv和矩阵m的第i行mi包含序列号qlast时，若qrcv>qlast，则表明矩阵ri中的网络状态值相对于矩阵m中的mi的网络状态值，为新产生的网络状态值，则控制器会将mi替换为ri。
在将矩阵m中的mi替换为ri后，由于矩阵ri中包含无线传感器节点i和其邻居节点的网络状态值，因此，可以通过比较无线传感器节点i的邻居节点的参考时刻、与矩阵m中对应的无线传感器节点的参考时刻来确定较新产生的网络状态值。
首先，控制器根据表达式tref(i)＝tupdate(i)-edci×tnode确定生成包含mii的感知数据包的参考时刻tref(i)，根据表达式tref(w)＝tupdate(w)-edcw×tnode确定无线传感器节点i的各邻居节点生成包含rw的感知数据包的参考时刻tref(w)，w∈nbi；
然后，当控制器确定tref(i)大于tref(w)时，将mww替换为rw；
其中，tupdate(i)是接收到无线传感器节点i发送过来的感知数据包的时刻，tupdate(w)是接收到无线传感器节点w发送过来的感知数据包的时刻，tnode表示无线传感器节点的工作周期，edci是无线传感器节点i的网络状态值，edcw是无线传感器节点w的网络状态值。需要说明的是，当mww替换为rw后，则表明mww的值由无线传感器节点i产生的感知数据包更新，因此，更新后的mww的参考时刻为tref(w)＝tupdate(i)-edci×tnode。
在确定了无线传感网中各无线传感器节点的网络状态值后，即确定了矩阵m后，若mij>0，则表明无线传感器节点i是无线传感器节点j的邻居节点，并且当mii>mjj时，可以确定无线传感器节点i与无线传感器节点j之间构成一条有向连接关系，且方向是从无线传感器节点i到无线传感器节点j，若mij≤0，则表明无线传感器节点i不是无线传感器节点j的邻居节点。
由于各无线传感器节点能够向基站节点发送感知数据包，其中，感知数据包中，包括用于表征无线传感器节点本身和其邻居节点的网络状态的网络状态值，基站节点在接收到由各无线传感器节点中的部分或全部无线传感器节点发送的感知数据包后，能发送给控制器，以使得控制器根据接收到的基站节点发送的感知数据包中包含的网络状态，确定各无线传感器节点的网络状态，从而能够确定无线传感网的整体的网络状态。
其中，无线传感器节点在无线传感网的整体的网络状态的确定中所做的处理包括：向基站节点发送感知数据包，该感知数据包中，包括用于表征无线传感器节点本身和其邻居节点的网络状态的网络状态值，以便无线传感网中的控制器，根据无线传感网中部分无线传感器节点的网络状态，确定无线传感网中各无线传感器节点的网络状态。
其中，对于无线传感器网中的任一无线传感器节点i，向基站节点发送感知数据包，具体包括：
按照确定的汇报周期tm向基站节点发送感知数据包，其中，汇报周期tm是根据无线传感器节点本身和其邻居节点的网络状态确定的，汇报周期tm指的是无线传感器节点i，第m次和第m-1次发送感知数据包的时间间隔，其中m为大于1的整数。
需要说明的是，由于无线传感网在启动阶段时，无线传感网中的各无线传感器节点的网络状态浮动较大，因此，为便于控制器能够在启动阶段快速确定各无线传感器节点的网络状态，无线传感器节点i第2次与第1次发送感知数据包的时间间隔t1为预设的最小汇报周期tmin。
无线传感器节点i在第2次发送感知数据包后，第m+1次与第m次发送感知数据包的时间间隔tm，是通过下述方法确定的：
(1)首先，在无线传感器节点i第m次发送感知数据包后，根据无线传感器节点i本次发送的感知数据包中包含的无线传感器节点i和其邻居节点的网络状态，确定波动参数。
(2)然后，若确定第m次确定的波动参数与第m-1次确定的波动参数相同，且判定tm-1+δt≤tmax，则确定tm为tm-1+δt，其中，δt为预设的时间增量，tmax为预设的最大汇报周期。当确定第m次确定的波动参数与第m-1次确定的波动参数相同时，则表明无线传感器节点i的网络状态处于稳定状态，为减少控制器处理数据的压力，因此可以增加tm。
(3)最后，若确定第m次确定的波动参数与第m-1次确定的波动参数不同，且判定tm-1*a≥tmin，则确定tm为tm-1*a，其中，a为预设的因数，且0<a<1。当确定第m次确定的波动参数与第m-1次确定的波动参数相同时，则表明无线传感器节点i的网络状态处于不稳定状态，为便于控制器及时获取变化的网络状态，因此可以减小tm。
本申请实施例中，根据无线传感器节点i本次发送的感知数据包中包含的无线传感器节点i和其邻居节点的网络状态，确定波动参数，具体包括以下两个步骤：
步骤a，从无线传感器节点i本次发送的感知数据包中，确定表征无线传感器节点i的网络状态的网络状态值edci和其邻居列表的长度|nbi|以及其邻居节点的网络状态的网络状态值。
步骤b，根据表达式
当期望调整wsn上层应用的性能时，首先可以分别确定各目标无线传感器节点的角色分配参数，然后向基站节点发送该角色分配参数，以便基站节点将接收到的由控制器发送的角色分配参数，发送给各目标无线传感器节点，使得各目标无线传感器节点能够根据其角色分配参数，设置其自身的可配置属性的值，从而实现与角色分配参数对应的功能，从而能够解决现有技术中wsn的上层应用与底层协议栈耦合性较强的问题。
以上内容对无线传感网的组网方法中控制器侧所做的处理进行了详细的介绍，下面将从无线传感器节点侧对无线传感网的组网方法的具体实现过程进行详细介绍，如图2所示，为本申请实施例提供的无线传感网的组网方法在无线传感器节点端的实现流程示意图，包括下述步骤：
步骤21，接收基站节点发送的角色分配参数；
具体地，首先接收角色分发数据包，然后当确定本节点实现了转发角色分发数据包的功能时，则将接收到的角色分发数据包转发给本节点的邻居节点。
其中，各无线传感器节点分别具备可配置的至少两种功能，可以包括发送功能和转发功能，其中发送功能指的是各无线传感器节点在采集感知数据后，发送包含某种模态的感知数据的数据包的功能，转发功能指的是当无线传感器节点接收到来自其邻居节点发送的包含某种模态的感知数据的数据包后，可以对该数据包进行转发的功能。
需要说明的是，各无线传感器节点可以具备转发功能，也可以不具备转发功能。当无线传感器节点具备转发功能时，则表明该无线传感器节点可以对其邻居节点发送来的包含某种模态的感知数据的数据包进行转发操作，此时，则确定该无线传感器节点实现了转发角色分发数据包的功能。而当无线传感器节点不具备转发功能时，则表明该无线传感器节点对其邻居节点发送来的包含感知数据的数据包不进行转发操作，此时，则确定该无线传感器节点未实现转发角色分发数据包的功能。
当无线传感器节点实现了转发角色分发数据包的功能时，则将接收到的角色分发数据包转发给其邻居节点，而当该无线传感器节点没有实现转发角色分发数据包的功能时，则不进行转发操作，从而可以避免不具备转发角色分发数据包功能的无线传感器节点对接收到的数据包进行不必要的转发操作。
为便于各目标无线传感器节点在接收到角色分发数据包后，能够根据自身的标识确定其角色分配参数，该角色分发数据包还可以包含各目标无线传感器节点的标识、与各目标无线传感器节点的角色分配参数的一一对应关系，则步骤21可以包括如下过程：
(1)接收角色分发数据包；
(2)根据角色分发数据包中的目标无线传感器的标识与角色分配参数的对应关系，确定与本无线传感器节点的标识对应的角色分配参数。
各目标无线传感器节点在接收到基站节点发送的角色分配参数后，可以通过执行步骤22来实现与角色分配参数对应的功能。
步骤22，根据角色分配参数设置本节点的可配置属性的值，实现与角色分配参数对应的功能。
其中，可配置属性的值，指的是各无线传感器节点可以根据角色分配参数设置的，从而实现与角色分配参数对应的功能的值。比如可以是表征无线传感器节点实现发送本节点采集的某种模态的数据的值，或者是表征无线传感器节点实现转发本节点接收到邻居节点的某种模态的数据的值。
各无线传感器节点在确定本节点对应的角色分配参数后，实现与确定的角色分配参数对应的功能。
由于无线传感网处于dutycycle工作模式以及无线链路的不可靠性，一些无线传感器节点可能会由于休眠或无线链路的不可靠等原因，错过上述步骤发送的角色分发数据包，因而可能会造成相邻两个无线传感器节点之间的功能不是同一次角色分发过程分配的。因此，角色分发数据包中可以包含第一版本号，第一版本号用于区分控制器各次发送的角色分配参数，各无线传感器节点在接收到角色分发数据包后，首先将第一版本号添加到待发送的第二数据包中，第二数据包可以是无线传感器节点待发送的任意数据包，比如可以是包含感知数据的数据包，这样无线传感器节点在接收邻居节点发送的任意数据包后，都可以判断是否需要更新自身的功能。无线传感器节点根据邻居节点发送的数据包判断是否需要更新自身功能的过程包括：
步骤31，在接收到第一邻居节点发送的第三数据包后，确定第三数据包中包含的、用于区分控制器各次发送的角色分配参数的第二版本号；
这里所说的第三数据包可以是第一邻居节点发送的任意数据包，比如可以是上文所述的包含感知数据的数据包。
具体地，版本号是角色分配先后次序的唯一标识，即新旧的唯一标识。版本号可以是由控制器生成并维护，产生时间靠后的角色分配一般比产生时间靠前的角色分配具有数值更大的版本号。控制器在向基站节点发送第一数据包时，可以同时传递该角色分配的版本号。基站节点在封装该传递角色分配的包时，将这个版本号置于数据包的包头字段中。各无线传感器节点本身可以维护一个其本地角色分配的最高版本号，称之为节点版本号。节点通过比较节点版本号和收到的数据包中的版本号大小关系判断版本的新旧，即通常情况下某一数据包中的版本号越大则表明其角色分配越新。
步骤32，根据第一版本号和第二版本号，比较本节点自身功能的版本与第一邻居节点功能的版本的新旧；
本申请实施例提供一种可选的实施方式，假设每次控制器以增量为1维护版本号分配，则比特长度为l的版本号字段且仅能表示0～2^l-1，共2^l个版本号，即存在版本号用尽的特殊情况。此时，为避免版本号判断过程出现错误，可以采取一种循环使用的方法，若控制器确定版本号已经通过递增的方式使用到了2^l-1，即最大值，则循环下一个版本号为0并继续递增。那么，在比较无线传感器节点的版本号a和某个数据包携带的版本号b的新旧关系时，便可以进行如下判断：对于a>b，若确定a-b<＝2^(l-1)，则可以确定版本号a比b新，否则，版本号a旧于b；对于a＝b，认为a与b版本一致；对于a<b，若b-a<＝2^(l-1)，则版本号a旧于b，否则，版本号a比b新。
当本节点自身功能的版本相对于其邻居节点功能的版本为旧版本时，则向其邻居节点发送包含请求其新版本的角色分配的数据包，其邻居节点在接收到该数据包后，则向本节点发送与其自身功能对应的角色分发数据包，以使得本节点根据接收到的该角色分发数据包中包含的角色分配参数，实现与该角色分发数据包对应的功能。当本节点自身功能的版本相对于其邻居节点功能的版本为新版本时，则执行步骤33。
步骤33，当本节点自身功能的版本相对于第一邻居节点功能的版本为新版本时，则将与本节点自身功能的版本对应的角色分发数据包发送给第一邻居节点，以便第一邻居节点根据该角色分发数据包中包含的角色分配参数，实现与该角色分发数据包对应的功能。
步骤34，当无线传感器节点自身功能的版本相对于第一邻居节点功能的版本为旧版本时，该无线传感器节点首先请求第一邻居节点发送与第一邻居节点功能的版本对应的角色分发数据包至本节点，然后根据第一邻居节点发送的角色分发数据包中包含的角色分配参数，实现与该角色分发数据包对应的功能。
具体地，当无线传感器节点确定其自身功能的版本相对于其邻居节点功能的版本为旧版本时，该无线传感器节点将会向其邻居节点发送一个请求数据包，用于请求最新版本的角色分配，该请求数据包的包头中包含的版本号为该节点所希望请求的角色分配的版本号。
为避免该无线传感器节点在确定其本身的版本相对于其邻居节点功能的版本为旧版本时，会向其邻居发送大量的请求数据包，造成信息冗余，本申请实施例提供一种可选的实施方式，当该无线传感器节点的邻居节点接收到请求数据包时，会回复一个确认数据包，用于表示该无线传感器节点的邻居节点接收到该请求数据包，并会立即发送这个版本的角色分配给该无线传感器节点。该确认数据包用于阻断该无线传感器节点继续发送请求数据包给其邻居节点，从而可以避免过多的邻居节点回复，造成信息冗余。
此外，本申请实施例中，当无线传感器节点确定其自身功能的版本与其邻居节点功能的版本为不一致，且该无线传感器节点和其邻居节点均在一条数据的传输路径中时，由于两者的版本号不一致，有可能造成数据包在传输过程会出现丢包的现象。
为解决上述问题，本申请实施例引入一种全向模态的概念，全向模态指的是任何无线传感器节点接收收到标记有全向模态的数据包，都可以对该数据包进行转发的一种特殊模态。即当无线传感器节点自身功能的版本相对于其邻居节点功能的版本为新版本时，则在接收到的该邻居节点发送的第三数据包中添加全向模态标识，以便接收到该第三数据包的无线传感器节点，根据该全向模态标识对第三数据包进行转发。
此外，无线传感网中的各无线传感器节点在数据传输中的具体实现过程，可以包括下述步骤：
步骤41，接收第二邻居节点发送的第一感知数据包，该第一感知数据包中包含第二邻居节点采集的感知数据和第二邻居节点的网络状态；
步骤42，根据接收到的第一感知数据包，确定感知数据的模态；
步骤43，判断本节点是否实现了转发该模态的数据的功能，和第二邻居节点的网络状态是否满足转发条件；
步骤44，若确定本节点实现了转发该模态的数据的功能，和第二邻居节点的网络状态满足转发条件，则对接收到的该感知数据包进行转发；
步骤45，若确定本节点未实现转发该模态的数据的功能，和/或，第二邻居节点的网络状态不满足转发条件，则对接收到的该感知数据包进行丢弃。
需要说明的是，如图1e所示，为本申请实施例1提供的控制器的结构示意图，该控制器包括：南向通信模块、网络拓扑管理模块、角色生成模块及北向用户接口模块。
其中，南向通信模块，用于解析、组装和基站节点通信的串口数据包，即第一数据包，该模块的实现基于无线传感器节点对应的操作系统封装的串口通信接口。
网络拓扑管理模块，用于整合包含在感知数据包中的邻居节点的网络状态，为wsn的上层应用提供一个无线传感网的整体的网络状态信息的查询接口。
角色生成模块，用于确定各目标无线传感器节点的角色分配参数。
北向用户接口模块，用于为用户提供封装好的无线传感网的网络状态信息，如连通性、无线传感器节点的期望重传次数等，以及各目标无线传感器节点的角色分配参数设定接口。
当期望调整wsn上层应用的性能时，首先可以分别确定各目标无线传感器节点的角色分配参数，然后向基站节点发送该角色分配参数，以便基站节点将接收到的由控制器发送的角色分配参数，发送给各目标无线传感器节点，使得各目标无线传感器节点能够根据其角色分配参数，设置其自身的可配置属性的值，从而实现与角色分配参数对应的功能，从而能够解决现有技术中wsn的上层应用与底层协议栈耦合性较强的问题。
实施例2
基于与前述实施例1相同的发明构思，本申请实施例提供一种无线传感网的组网装置，用于解决现有技术中无线传感器节点的上层应用和底层协议栈耦合性较强的问题。
如图3所示，为本申请实施例2提供的一种无线传感网的组网装置，该无线传感网包括控制器、至少一个基站节点和至少一个无线传感器节点，至少一个无线传感器节点中，包含至少一个目标无线传感器节点，各目标无线传感器节点分别具备可配置的至少两种功能，包括如下功能单元：
确定单元31，用于分别确定各目标无线传感器节点的角色分配参数；
发送单元32，用于向基站节点发送角色分配参数，以便基站节点将接收到的由控制器发送的角色分配参数，发送给各目标无线传感器节点，以使得各目标无线传感器节点接收角色分配参数，根据角色分配参数设置目标无线传感器节点本身的可配置属性的值，实现与该角色分配参数对应的功能。
上述装置实施例的具体工作流程是，首先，确定单元31，分别确定各目标无线传感器节点的角色分配参数，然后，发送单元32，向基站节点发送角色分配参数，以便基站节点将接收到的由控制器发送的角色分配参数，发送给各目标无线传感器节点，以使得各目标无线传感器节点接收角色分配参数，根据角色分配参数设置目标无线传感器节点本身的可配置属性的值，实现与该角色分配参数对应的功能。
这样在当期望调整wsn上层应用的性能时，首先可以分别确定各目标无线传感器节点的角色分配参数，然后向基站节点发送该角色分配参数，以便基站节点将接收到的由控制器发送的角色分配参数，发送给各目标无线传感器节点，使得各目标无线传感器节点能够根据其角色分配参数，设置其自身的可配置属性的值，从而实现与角色分配参数对应的功能，从而能够解决现有技术中wsn的上层应用与底层协议栈耦合性较强的问题。
本申请实施例中，无线传感网组网的具体实施方式可以有很多种，在一种实施方式中，为解决现有技术中wsn的上层应用和底层协议栈耦合性较强的问题，确定单元31，具体用于：
分别确定表征各目标无线传感器节点角色分配参数的信息；
根据确定的信息，分别确定各目标无线传感器节点的角色分配参数。
在一种实施方式中，为满足上层应用的需求，上述信息，可以包括以下至少一种：
无线传感网的网络状态信息；
无线传感网的模态信息；
由用户输入控制器的表征各目标无线传感器节点的角色分配参数的信息。
在一种实施方式中，网络状态信息是可以通过下述功能单元确定的：
接收单元33，用于接收无线传感器节点发送的感知数据包，该感知数据包中包括期望重传次数和网络拓扑邻接表；
解析单元34，用于对感知数据包进行解析；
信息确定单元35，用于根据解析出的期望重传次数和网络拓扑邻接表确定网络状态信息。
为避免无线传感网处于dutycycle工作模式时，无线传感网中的有些无线传感器节点可能处于休眠状态，导致确定的无线传感网的网络状态信息不完整，在一种实施方式中，当网络状态信息为无线传感网整体的网络状态信息时，该无线传感网整体的网络状态信息是通过下述功能单元确定的：
整体确定单元36，用于根据接收到的无线传感器网中的部分无线传感器节点发送的感知数据包，确定无线传感网整体的网络状态信息。
在一种实施方式中，由于感知数据包包括该无线传感器节点本身的网络状态信息，以及该无线传感器节点邻居节点的网络状态信息，则整体确定单元36，具体用于：
根据部分无线传感器节点中各节点本身的网络状态信息，以及各节点的邻居节点的网络状态信息，确定无线传感网整体的网络状态信息。
在一种实施方式中，在确定了无线传感网整体的网络状态信息后，确定单元34，可以具体用于：
根据上层应用的性能要求指标值，以及确定的无线传感网整体的网络状态信息和模态信息，确定各目标无线传感器节点的角色分配参数。
在一种实施方式中，为便于控制器与基站节点间的数据传输，以及基站节点与无线传感器节点之间的数据传输，发送单元32，具体用于：
根据角色分配参数，构建包含目标无线传感器节点的角色分配参数的第一数据包；
将第一数据包发送给基站节点，以使得基站节点根据第一数据包生成对应的角色分发数据包，将该角色分发数据包发送给各目标无线传感器节点，该角色分发数据包中包含目标无线传感器的角色分配参数。
实施例3
基于与前述实施例1和2相同的发明构思，本申请实施例提供的一种无线传感网的组网装置，该无线传感网包括控制器、至少一个基站节点和至少一个无线传感器节点，至少一个无线传感器节点中，包含至少一个目标无线传感器节点，各目标无线传感器节点，分别具备可配置的至少两种功能，如图4所示，包括下述功能单元：
接收单元41，用于接收基站节点发送的角色分配参数；
功能实现单元42，用于根据角色分配参数设置目标无线传感器节点的可配置属性的值，实现与角色分配参数对应的功能。
上述装置实施例的具体工作流程是，首先，接收单元41，接收基站节点发送的角色分配参数，然后，功能实现单元42，根据角色分配参数设置目标无线传感器节点的可配置属性的值，实现与角色分配参数对应的功能。这样在当期望调整wsn上层应用的性能时，便可以接收基站节点发送的角色分配参数，并根据角色分配参数设置目标无线传感器节点的可配置属性的值，实现与角色分配参数对应的功能，从而能够解决现有技术中wsn的上层应用与底层协议栈耦合性较强的问题。
本申请实施例中，无线传感网组网的具体实施方式可以有很多种，在一种实施方式中，为避免有些无线传感器节点对接收到角色分发数据包的不必要的转发操作，造成数据冗余，接收单元41，具体用于：
接收角色分发数据包；
当确定本节点实现了转发角色分发数据包的功能时，则将接收到的角色分发数据包转发给本节点的邻居节点。
在一种实施方式中，为便于各目标无线传感器节点在接收到角色分发数据包后，能够根据自身的标识确定其角色分配参数，当角色分发数据包中包含各目标无线传感器的标识与角色分配参数的对应关系时，接收单元41，具体用于：
接收角色分发数据包；
根据角色分发数据包中的目标无线传感器的标识与角色分配参数的对应关系，确定与本无线传感器节点的标识对应的角色分配参数。
在一种实施方式中，由于无线传感网的dutycycle工作模式以及无线链路的不可靠性，一些无线传感器节点可能会由于休眠或无线链路的不可靠等原因，错过上述步骤发送的角色分发数据包，因而可能会造成相邻两个无线传感器节点之间的功能不是同一次角色分发过程分配的。因此，角色分发数据包中还可以包含第一版本号，该第一版本号用于区分控制器各次发送的角色分配参数，所述装置还包括：
添加单元43，用于在实现与确定的角色分配参数对应的功能后，将第一版本号添加到待发送的第二数据包中；
发送单元44，用于发送添加了第一版本号的第二数据包给本节点的邻居节点。
在一种实施方式中，为避免无线传感器节点在数据传输过程中，相邻节点间功能版本的不一致，所述装置还包括：
版本号确定单元45，用于在接收到第一邻居节点发送的第三数据包后，确定接收到的第三数据包中包含的、用于区分控制器各次发送的角色分配参数的第二版本号；
版本号比较单元46，用于根据第一版本号和第二版本号，比较本节点自身功能的版本与第一邻居节点功能的版本的新旧；
实现单元47，用于当无线传感器节点自身功能的版本相对于第一邻居节点功能的版本为新版本时，则将与无线传感器节点自身功能的版本对应的角色分发数据包发送给第一邻居节点，以便第一邻居节点根据该角色分发数据包中包含的角色分配参数，实现与该角色分发数据包对应的功能。
在一种实施方式中，所述装置还包括：
请求单元48，用于当无线传感器节点自身功能的版本相对于第一邻居节点功能的版本为旧版本时，请求第一邻居节点发送与第一邻居节点功能的版本对应的角色分发数据包至本节点；
功能实现单元49，用于根据第一邻居节点发送的角色分发数据包中包含的角色分配参数，实现与该角色分发数据包对应的功能。
在一种实施方式中，所述装置还包括：
接收单元410，用于接收第二邻居节点发送的第一感知数据包，该第一感知数据包中包含第二邻居节点采集的感知数据和第二邻居节点的网络状态；
模态确定单元411，用于根据接收到的第一感知数据包，确定感知数据的模态；
条件判断单元412，用于判断本节点是否实现了转发该模态的数据的功能，和第二邻居节点的网络状态是否满足转发条件；
转发单元413，用于若确定本节点实现了转发该模态的数据的功能，和第二邻居节点的网络状态满足转发条件，则对接收到的该感知数据包进行转发。
当期望调整wsn上层应用的性能时，首先可以分别确定各目标无线传感器节点的角色分配参数，然后向基站节点发送该角色分配参数，以便基站节点将接收到的由控制器发送的角色分配参数，发送给各目标无线传感器节点，使得各目标无线传感器节点能够根据其角色分配参数，设置其自身的可配置属性的值，从而实现与角色分配参数对应的功能，从而能够解决现有技术中wsn的上层应用与底层协议栈耦合性较强的问题。
实施例4
基于与前述实施例1、2和3相同的发明构思，本申请实施例提供一种无线传感网的组网系统，如图5所示，该无线传感网包括控制器、至少一个基站节点和至少一个无线传感器节点；所述至少一个无线传感器节点中，包含至少一个目标无线传感器节点，各所述目标无线传感器节点，分别具备可配置的至少两种功能。
所述控制器，用于分别确定各所述目标无线传感器节点的角色分配参数；
向所述基站节点发送所述角色分配参数；
所述基站节点，用于将接收到的由所述控制器发送的所述角色分配参数，发送给各所述目标无线传感器节点；
所述目标无线传感器节点，用于接收所述角色分配参数；
根据所述角色分配参数设置所述目标无线传感器节点的可配置属性的值，实现与所述角色分配参数对应的功能。
可选的，所述控制器，具体用于：
分别确定表征各所述目标无线传感器节点角色分配参数的信息；
根据所述信息，分别确定各所述目标无线传感器节点角色分配参数。
可选的，所述信息，包括以下至少一种：
所述无线传感网的网络状态信息；
所述无线传感网的模态信息；
由用户输入所述控制器的表征各所述目标无线传感器节点的角色分配参数的信息。
可选的，当所述信息包括所述无线传感网的网络状态信息时，则所述控制器，具体用于：
接收所述无线传感器节点发送的感知数据包，所述感知数据包中包括期望重传次数、网络拓扑邻接表；
对所述感知数据包进行解析；
根据解析出的期望重传次数和网络拓扑邻接表确定所述网络状态信息。
可选的，所述网络状态信息为所述无线传感网整体的网络状态信息；
所述控制器，具体用于：
根据接收到的所述无线传感器网中的部分无线传感器节点发送的感知数据包，确定所述无线传感网整体的网络状态信息。
可选的，所述感知数据包包括该无线传感器节点本身的网络状态信息，以及该无线传感器节点邻居节点的网络状态信息；
所述控制器，具体用于：
根据所述部分无线传感器节点中各节点本身的网络状态信息，以及各节点的邻居节点的网络状态信息，确定所述无线传感网整体的网络状态信息。
可选的，所述控制器，具体用于：
根据上层应用的性能要求指标值，以及确定的所述无线传感网整体的网络状态信息和模态信息，确定各所述目标无线传感器节点的角色分配参数。
可选的，所述控制器，具体用于：
根据所述角色分配参数，构建包含各所述目标无线传感器的角色分配参数的第一数据包；
将所述第一数据包发送给基站节点；以使得所述基站节点根据所述第一数据包生成对应的角色分发数据包，将所述角色分发数据包发送给各所述目标无线传感器节点，所述角色分发数据包中包含各所述目标无线传感器的角色分配参数。
可选的，各所述目标无线传感器节点，分别具体用于：
接收所述角色分发数据包；
当确定本节点实现了转发角色分发数据包的功能时，则将接收到的所述角色分发数据包转发给本节点的邻居节点。
可选的，所述角色分发数据包中包含各目标无线传感器的标识与角色分配参数的对应关系；各所述目标无线传感器节点，分别具体用于：
接收所述角色分发数据包；
根据所述角色分发数据包中的各所述目标无线传感器的标识与角色分配参数的对应关系，确定与本节点的标识对应的角色分配参数；
根据所述角色分配参数，实现与确定的角色分配参数对应的功能。
可选的，所述角色分发数据包中还包含第一版本号，所述第一版本号用于区分所述控制器各次发送的所述角色分配参数，所述目标无线传感器节点，具体用于：
在实现与确定的角色分配参数对应的功能后，将所述第一版本号添加到待发送的第二数据包中；
发送添加了所述第一版本号的第二数据包给本节点的邻居节点。
可选的，所述目标无线传感器节点，具体用于：
在接收到第一邻居节点发送的第三数据包后，确定接收到的所述第三数据包中包含的、用于区分所述控制器各次发送的角色分配参数的第二版本号；
根据所述第一版本号和所述第二版本号，比较本节点自身功能的版本与所述第一邻居节点功能的版本的新旧；
当所述无线传感器节点自身功能的版本相对于所述第一邻居节点功能的版本为新版本时，则将与所述无线传感器节点自身功能的版本对应的第一角色分发数据包发送给所述第一邻居节点，以便所述第一邻居节点根据所述第一角色分发数据包中包含的角色分配参数，实现与所述第一角色分发数据包对应的功能。
可选的，所述目标无线传感器节点，具体用于：
当所述无线传感器节点自身功能的版本相对于所述第一邻居节点功能的版本为旧版本时，请求所述第一邻居节点发送与所述第一邻居节点功能的版本对应的第二角色分发数据包至本节点；
根据所述第二角色分发数据包中包含的角色分配参数，实现与所述第二角色分发数据包对应的功能。
可选的，各所述无线传感器节点，还具体用于：
接收第二邻居节点发送的第一感知数据包，所述第一感知数据包中包含所述第二邻居节点采集的感知数据和所述第二邻居节点的网络状态；
根据接收到的所述第一感知数据包，确定感知数据的第一模态；
若确定本节点实现了转发所述第一模态的数据的功能，且所述第二邻居节点的网络状态满足转发条件，则对接收到的该感知数据包进行转发。
当期望调整wsn上层应用的性能时，首先可以分别确定各目标无线传感器节点的角色分配参数，然后向基站节点发送该角色分配参数，以便基站节点将接收到的由控制器发送的角色分配参数，发送给各目标无线传感器节点，使得各目标无线传感器节点能够根据其角色分配参数，设置其自身的可配置属性的值，从而实现与角色分配参数对应的功能，从而能够解决现有技术中wsn的上层应用与底层协议栈耦合性较强的问题。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
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