可自动调整抄表路径的抄表方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种基于图论算法自动调整抄表路径的抄表方法。
【背景技术】
[0002]随着物联网日益发展，无线传感网络已成为国内外学者、专家研究的重点领域，特别是在工业领域，其引发了工业无线技术的革新。工业无线网络是一种面向设备间信息交互的无线通信技术，路由作为数据传输和分发机制，是无线网络的重要任务。
[0003]在一个无线抄表网络中，集中器负责节点路由通信资源的分配管理，其通过命令将节点路由信息发送到网络设备中，网络节点不需要计算路由路径，节点只负责接收或转发信息。当前对无线网络路由的研究主要集中在路径算法上，但是在实际应用中，当路由路径上某个节点故障，会大大影响到无线传输性能，从而影响整个网络的抄表成功率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种通过自动调整抄表路径从而提高网络抄表成功率的抄表方法。
[0005]可自动调整抄表路径的抄表方法，包括以下步骤:
[0006]S100、根据网络中的节点RSSI值，将各节点间的距离值根据链接权值进行分级RANK= [η，…，rm，...，γμ]，m= I，…，Μ，同时将网络中的节点形成一个有向的连通图G= (V,Ε)，其中，V为网络中的节点集合，E为节点间有向边集合，M为划分的等级数量；
[0007]S200、建立图论算法函数，以集中器为初始源点，对于链接权值为^级的节点，采用图论算法生成抄表路径，将没有生成路径的节点存入第一数组中；
[0008]S300、基于生成的路径进行抄表，将能够成功抄表的节点存入第二数组中，并生成初始源点到成功抄表的各节点连通的路径树，将不能成功抄表的节点存入第一数组中；
[0009]S400、依次以第一数组中的节点作为新源点，开始进行路径查找；
[0010]S500、在第二数组中寻找与新源点间的距离处于rm+1级的节点，以这些节点为父节点，采用图论算法生成抄表路径；
[0011]S600、基于步骤S500生成的抄表路径进行抄表，若抄表成功则将该新源点存入第二数组中，并生成初始源点到该新源点的路径树，将该新源点从第一数组中删除，若抄表失败则将该新源点重新加入第一数组的尾部，同时将该新源点与其父节点间的距离设为不可达；
[0012]S700、检查第一数组是否为空或第一数组中的节点到所有邻居节点是否均为不可达，如果是则终止抄表，否则判断是*m<M，如果是则令m=m+l，返回执行步骤S400。
[0013]由以上技术方案可知，本发明采用图论算法实现抄表路径的选择，基于算法生成的路径进行抄表后可实现一定概率的成功抄表，相关成功抄表节点生成一个路径树，将不能成功抄表的节点，查找已成功抄表的邻居节点，从而优化选择抄表路径进行抄表，重复优化路径多次后，实现整个网络节点都能成功抄表。本发明结合图论算法的思想和方法，保证了整个网络的抄表成功率，节点路径的计算在集中器上完成，降低节点选择的复杂性，使得网络路由的构建增加合理。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本发明方法的流程图；
[0016]图2至图4为采用本发明方法抄表时节点路径的示意图。
【具体实施方式】
[0017]为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能更明显，下文特举本发明实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。
[0018]本发明方法的基本思路是:采用图论算法生成抄表路径，根据生成的抄表路径进行抄表时可实现一定概率的成功抄表，从而以成功抄表的节点形成节点树，抄表失败的节点利用成功抄表的邻居节点继续基于图论算法生成的抄表路径进行抄表，重复多次，不断调整节点树，自动调整抄表路径，从而实现整个网络的成功抄表
[0019]以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0021]如图1所示，本发明抄表方法的步骤如下:
[0022]SlOO、根据网络中的节点RSSI(Received Signal Strength Indicat1n)值，将每两个节点间的距离值保存并根据链接权值进行分级RANK = [ri，…，rm，…，γμ]，m = I，…，M，M为划分的等级数量，将网络中的节点形成一个有向的连通图G= (V，E)，其中，V为网络中的节点集合，E为节点间有向边集合，对网络中每两个节点间的链接赋予权值，如节点i到节点j的链接权值为w( i，j)，当w( i，j)为ri级时，两节点间的链接代价最小，根据两节点间的链接权值进行分级，以RANK表示；
[0023]S200、建立图论算法函数，以集中器为初始源点，引入参数rank，对于链接权值为^级的节点，采用图论算法生成抄表路径，将没有生成路径的节点存入第一数组中；
[0024]S300、基于生成的路径进行抄表，将能够成功抄表的节点存入第二数组中，并生成初始源点到成功抄表的各节点连通的路径树，将不能成功抄表的节点存入第一数组中；本发明的第一、第二数组为NX I的一维数组，N为节点数；
[0025]S400、依次以第一数组中的节点作为新源点，计算新源点到第二数组中各节点的距离，开始进行路径查找;第一次查找时从第二能量等级开始，后续查找时能量等级依次递增；
[0026]S500、在第二数组中寻找与新源点间的距离处于rm+1级的节点，即找到第二数组中与新源点间距离小于等于rm+1的节点，以这些节点为父节点，采用图论算法生成抄表路径；
[0027]第二数组中的节点均为有抄表路径且抄表成功的节点，从第一数组中取某节点A作为新源点，计算该新源点A到第二数组中所有节点的距离，找到与新源点A间的距离小于等于rm+1级的所有节点，将这些节点按照链接权值从小到大排序，并以这些节点作为新源点A的父节点采用图论算法，经过迭代运算生成抄表路径，例如对于具有抄表路径的节点j，向上寻找其父节点j’，确认其父节点是否为初始源点，即判断prev1us[ j]是否等于初始源点source，如果是则停止迭代，如果不是，则将到节点j ’的路径保存到路径数组route中，并继续向上迭代寻找节点j ’的父节点preV1us [prev1us [ j ]]，直到找到的父节点为初始源点为止，得到的路径数组route，就是节点j的最优路径的倒序排列，图论算法的迭代运算的过程为现有技术，在此不做详细说明；
[0028]S600、基于步骤S500生成的抄表路