一种物联网数据传输路径恢复方法及系统的制作方法_2

文档序号:9399182阅读:来源:国知局
ni i为所述任意一个中继节点的前一传输节点处所述数据包的包头文件的pLen,所述bFlt*所述任意一个中继节点处所述数据包的包头文件的bFlt,所述bFlt;:为所述任意一个中继节点的前一传输节点处所述数据包的包头文件的bFlt,所述F(bFlti !, pLen;, j)为所述解函数,所述aMsr ;为所述任意一个中继节点处所述数据包的包头文件的aMsr,所述aMsr; 所述任意一个中继节点的前一传输节点处所述数据包的包头文件的aMsr,所述SEQk为所述数据包的包头文件的SEQ,所述Dj [SEQk]为所述任意一个中继节点的高斯分布数组中的第SEQk个数值;
[0060]所述F (bFlt; !, pLen;, j)为所述bFlt;求解函数,其求解关系为:
[0061]所述任意一个中继节点处都具有预先设置的H个哈希函数Vn = fn (pLen;, j), η =1,2……H,且Vne {0,1,2……L-1};根据Vn的取值,将bFlt:数组中的Vn位设置为1,其它位保持不变。
[0062]进一步,所述传输路径查询模块包括sArr匹配单元、pLen判断单元、bFlt判断单元和传输路径赋值单元;
[0063]所述sArr匹配单元,其用于根据信宿节点处所述数据包的包头文件的sArr搜索所述数据库;如果获得具有与所述sArr相同sArr的同sArr的包头文件,则驱动所述pLen判断单元工作;反之,驱动所述传输路径求解模块工作;
[0064]所述pLen判断单元,其用于判断信宿节点处所述数据包的包头文件的pLen与所述同sArr的包头文件的pLen是否相同;如果相同,则驱动所述bFlt判断单元工作;反之,驱动所述传输路径求解模块工作;
[0065]所述bFlt判断单元,其用于判断信宿节点处所述数据包的包头文件的bFlt与所述同sArr的包头文件的bFlt是否相同;如果相同,则所述同sArr的包头文件为所述相匹配的包头文件,并驱动所述传输路径赋值单元工作;反之,驱动所述传输路径求解模块工作;
[0066]所述传输路径赋值单元,其用于根据所述相匹配的包头文件搜索所述数据库;如果所述相匹配的包头文件的对应数据包的传输路径已恢复,则将所述对应数据包的传输路径作为所述数据包的传输路径,结束操作;反之,驱动所述传输路径求解模块工作。
[0067]进一步,所述传输路径求解模块包括第一矩阵生成单元、第二矩阵生成单元和传输路径信息向量列矩阵求解单元;
[0068]所述第一矩阵生成单元,其用于利用稀疏重现法分别根据预设值个所述相匹配的包头文件的SEQ和信宿节点处所述数据包的包头文件的SEQ提取物联网各节点的高斯分布数组中的第SEQ个数值组成第一矩阵;
[0069]所述第二矩阵生成单元,其用于将预设值个所述相匹配的包头文件的aMsr和信宿节点处所述数据包的包头文件的aMsr组成与所述第一矩阵中各包头文件的SEQ排列对应的列矩阵形式的第二矩阵;
[0070]所述传输路径信息向量列矩阵求解单元,其用于利用压缩传感法,通过如下第四公式求解所述数据包的传输路径信息向量列矩阵,从而获知所述数据包的传输路径;
[0071]其中,所述第四公式如下:
[0072]Y = XXS
[0073]其中,X为所述第一矩阵,Y为所述第二矩阵,S为所述数据包的传输路径信息向量列矩阵。
【附图说明】
[0074]图1为本发明一种物联网数据传输路径恢复方法的方法流程图;
[0075]图2为本发明一种物联网数据传输路径恢复方法的数据包的包头文件更新示意图;
[0076]图3为本发明一种物联网数据传输路径恢复方法的数据包传输示意图;
[0077]图4为本发明一种物联网数据传输路径恢复系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0078]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
[0079]所述包头文件包括数据包序列号SEQ、数据包源节点地址sArr、数据包传输路径长度pLen、数据包传输过程中传输路径信息数组bFlt和数据包传输过程中传输路径信息编码方式aMsr。
[0080]如图1所示,一种物联网数据传输路径恢复方法,包括如下步骤:
[0081]步骤1,数据包在源节点时,初始化源节点处所述数据包的包头文件。
[0082]所述步骤I的具体实现包括:将源节点处所述数据包的包头文件的pLen设置为O ;bFlt设置为长度L的数组,所述数组的所有元素都为O ;和aMsr设置为O ;其中所述L为预设值。
[0083]步骤2,所述数据包传输过程中,根据所述数据包到达的中继节点,实时修改所述中继节点处所述数据包的包头文件。
[0084]所述步骤2的具体实现包括:当所述数据包传输至任意一个中继节点,则所述任意一个中继节点处所述数据包的包头文件的pLen采用如下第一公式计算,bFlt采用如下第二公式计算,aMsr采用如下第三公式计算,SEQ和sArr保持不变。
[0085]所述第一公式如下:
[0086]pLen;= pLen ;丄+1
[0087]所述第二公式如下:
[0088]bFlt;= F(bFlt ; 1; PLeni, j)
[0089]所述第三公式如下:
[0090]aMsr;= aMsr ; !+PLeni^Dj[SEQk]
[0091]其中,所述j为所述任意一个中继节点的ID,所述PLeni为所述任意一个中继节点处所述数据包的包头文件的pLen,所述PLeni i为所述任意一个中继节点的前一传输节点处所述数据包的包头文件的pLen,所述bFlt*所述任意一个中继节点处所述数据包的包头文件的bFlt,所述bFlt;:为所述任意一个中继节点的前一传输节点处所述数据包的包头文件的bFlt,所述F(bFlti !, pLen;, j)为所述解函数,所述aMsr ;为所述任意一个中继节点处所述数据包的包头文件的aMsr,所述aMsr; 所述任意一个中继节点的前一传输节点处所述数据包的包头文件的aMsr,所述SEQk为所述数据包的包头文件的SEQ,所述Dj [SEQk]为所述任意一个中继节点的高斯分布数组中的第SEQkA数值。
[0092]所述F (bFlt; !, pLen;, j)为所述bFlt;求解函数,其求解关系为:
[0093]所述任意一个中继节点处都具有预先设置的H个哈希函数Vn = fn (pLen;, j), η =1,2……H,且Vne {0,1,2……L-1};根据Vn的取值,将bFlt:数组中的Vn位设置为1,其它位保持不变。
[0094]如图2所示,为所述数据包从源节点7依次经过中继节点8、中继节点9、中继节点5和中继节点2到达信宿节点。源节点7下方表格,表示源节点处所述数据包的包头文件,其中bFlt设置为长度8的数组,所述数组的所有元素都为0,并表示成十六进制0x00 ;中继节点8、中继节点9、中继节点5和中继节点2下方表格,分别表示各中继节点处所述数据包的包头文件;每个中继节点处具有2个哈希函数;中继节点8处哈希函数的求解为V1= 0,V2= 6,故中继节点8处bFlt数组为{O, 1,0,0,0,0,0,1},表示成十六进制0x41 ;中继节点9处哈希函数的求解为V1= 3,V2= 2,故中继节点9处bFlt数组为{0,1,0,0,1,1,0,1},表示成十六进制0x4D ;中继节点5处哈希函数的求解为V1= 1,V 2= 4,故中继节点5处bFlt数组为{0,1,0,1, 1,1, I, 1},表示成十六进制0x5F ;中继节点2处哈希函数的求解为V1 =3,V2= 7,故中继节点2处bFlt数组为{I, 1,0,1,1,1,1,1},表示成十六进制OxDF ;信宿节点下方表格,表示信宿节点处所述数据包的包头文件,其与传输过程中最后一个中继节点2处所述数据包的包头文件一致。
[0095]步骤3,所述数据包到达信宿节点时,根据信宿节点处所述数据包的包头文件搜索数据库;如果,获得与信宿节点处所述数据包的包头文件相匹配的包头文件,且所述相匹配的包头文件的对应数据包的传输路径已恢复,则将所述对应数据包的传输路径作为所述数据包的传输路径,结束操作;否则,执行步骤4 卩,如果,获得与信宿节点处所述数据包的包头文件相匹配的包头文件,但所述相匹配的包头文件的对应数据包的传输路径未恢复;或未获得与信宿节点处所述数据包的包头文件相匹配的包头文件;则均执行步骤4。
[0096]其中,所述数据库中对应存储所述信宿节点处接收的数据包的包头文件和传输路径。
[0097]所述步骤3的具体实现包括:
[0098]步骤31,根据信宿节点处所述数据包的包头文件的sArr搜索所述数据库;如果获得具有与所述sArr相同sArr的同sArr的包头文件,则执行步骤32 ;反之,执行步骤4 ;其中,所述信宿节点处所述数据包的包头文件与传输过程中最后一个中继节点处所述数据包的包头文件一致。
[0099]步骤32,判断信宿节点处所述数据包的包头文件的pLen与所述同sArr的包头文件的PLen是否相同;如果相同,则执行步骤33 ;反之,执行步骤4。
[0100]步骤33,判断信宿节点处所述数据包的包头文件的bFlt与所述同sArr的包头文件的bFlt是否相同;如果相同,则所述同sArr的包头文件为所述相匹配的包头文件,并执行步骤34;反之,执行步骤4。
[0101]步骤34,根据所述相匹配的包头文件搜索所述数据库;如果所述相匹配的包头文件的对应数据包的传输路径已恢复,则将所述对应数据包的传输路径作为所述数据包的传输路径,结束操作;反之,执行步骤4。
[0102]步骤4,当数据库中所述相匹配的包头文件的个数累积到预设值后,将稀疏重现法和压缩传感法相结合求解所述数据包的传输路径,并将所述数据包的传输路径和信宿节点处所述数据包的包头文件相对应存储于所述数据库。
[0103]其中,所述预设值根据压缩传感法设置为信宿节点处所述数据包的包头文件的PLen值的3到4倍,可较精准的求解所述数据包的传输路径。
[0104]所述步骤4的具体实现包括:
[0105]步骤41,利用稀疏重现法分别根据预设值个所述相匹配的包头文件的SEQ和信宿节点处所述数据包的包头文件的SEQ提取物联网各节点的高斯分布数组中的第SEQ个数值组成第一矩阵;
[0106]步骤42,将预设值个所述相匹配
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1