本发明属于无线局域网技术领域，尤其涉及一种基于无线传感器的物联网低功耗信息通讯控制方法。
背景技术
目前，物联网(iot，internetofthings)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化三个重要的特征，同时具有广阔的发展应用场景。所涉及的技术包括感知识别技术、网络构建技术、管理服务技术等。其中，感知识别是物联网的核心技术，同时也是联系物理世界和信息世界的纽带。
无线传感器可以感知采获检测环境中的多种信息，包括气压信息、声音信息、光强信息、热量信息以及磁力或风强度信息等等，并可以通过无线传输技术将检测到的信息数据逐跳传送。随着近几年微电子集成电路的迅猛发展，传感器向着更小、更轻、功能更优、能耗更低的方向迅速发展，由无线传感器构成的无线感知系统被越来越多的应用于物联网中。然而，传感器节点采用有限容量电池供电，从根本上限制了物联网的网络寿命；同时，由于传感器分布的分散性和复杂性，频繁的电池更换增加了物联网网络维护成本。因此，物联网设计对无线传感器感知系统要求最低功耗。
目前，已有的物联网无线传感器感知系统存在以下不足：(1)传感器节点能耗高，导致电池更换频繁、麻烦，物联网网络不易维护、维护成本高；(2)所有带普通传感器的目标物理对象节点信息最终均传送给sink节点，造成每个传感器节点能量主要浪费在进行大量信息传送的无线通信环节，尤其是距离sink节点较远的目标对象节点；(3)所有带普通传感器的目标物理对象节点所监测到的信息最终均传送给sink节点，导致管理用户接收到的数据信息复杂、冗余。
综上所述，现有的物联网无线传感器感知系统能耗高，无法自适应的选择信息传送路径，且sink节点所接受的数据复杂和冗余。
因此，现有技术有待于改善。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提出一种基于无线传感器的物联网低功耗信息通讯控制方法，以解决现有技术中存在的，无法自适应的选择信息传送路径所导致的系统能耗高的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明的基于无线传感器的物联网低功耗信息通讯控制方法，包括以下步骤：
步骤s10，从附带有传感器的物理对象节点中随机选择至少两个物理对象节点作为第一中心节点；
步骤s20，执行第一次信息发送过程，并获取参与所述第一次信息发送过程中第一中心节点、第一初始节点和sink节点所具有的第一网络能量总和，判断所述第一网络能量总和是否为零，其中，所述第一初始节点为所述物理节点中未被随机选择的节点；
步骤s30，若所述第一网络能量总和不为零，采用nsga-ii算法在所述物理对象节点中确定第二中心节点，以让第二中心节点、第二初始节点和sink节点参与到第二次信息发送过程中，其中，所述第二初始节点为所述物理节点中未被确定的节点。
优选地，在步骤s30中，所述采用nsga-ii算法在所述物理对象节点中确定第二中心节点包括：
步骤s31，在所述物理对象节点中最大化第二初始节点的数量；
步骤s32，最小化第二初始节点的第二总网络能量；
步骤s33，最小化所述第二初始节点向第二中心节点传送信息所消耗的第三总网络能量；
步骤s34，最小化所述第二中心节点向所述sink节点传送信息所消耗的第四总网络能量；
步骤s35，同时满足所述步骤s31、步骤s32、步骤s33和步骤s34后确定出第二中心节点在所述物理对象节点中的位置和对应数量。
优选地，在步骤s20中，所述第一次信息发送过程包括第一初始节点发送信息至所述第一中心节点的流程和所述第一中心节点对第一初始节点发送过来的信息进行融合并反馈至sink节点的流程。
优选地，所述第二中心节点首先接收所述第二初始节点发送过来的信息，然后进行数据融合，最后反馈至所述sink节点。
本发明的基于无线传感器的物联网低功耗信息通讯控制方法，首先基于步骤s10，对于从附带有传感器的物理对象节点中随机选择至少两个物理对象节点作为第一中心节点，这种随机选择至少两个物理对象作为第一中心节点，是为了后续的步骤s20中进行一次信息发送过程，能够快速地获取第一网络能量总和；而且基于步骤s20中对于第一网络能量总和是否为零的判断，来确认是否还能再执行后续的信息发送过程，因此最后基于步骤s30的nsga-ii算法来确定第二中心节点，以参与下一次信息发送过程中；本实施例是适用于物联网无线传感器感知系统，能够自适应地根据上一次节点的网络总能量总和来对于节点间的传递路线进行更改，从而降低下一次信息发送过程中所消耗的能耗。
附图说明
图1为本发明第一实施例的流程示意图；
图2为本发明第一实施例中步骤s20的细化流程示意图；
图3为本发明第一实施例中的第二信息发送过程的示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要注意的是，相关术语如“第一”、“第二”等可以用于描述各种组件，但是这些术语并不限制该组件。这些术语仅用于区分一个组件和另一组件。例如，不脱离本发明的范围，第一组件可以被称为第二组件，并且第二组件类似地也可以被称为第一组件。术语“和/或”是指相关项和描述项的任何一个或多个的组合。
参考图1，图1为本发明第一实施例的流程示意图。
如图1所示，本发明的基于无线传感器的物联网低功耗信息通讯控制方法，包括以下步骤：
步骤s10，从附带有传感器的物理对象节点中随机选择至少两个物理对象节点作为第一中心节点；
本发明的无线传感器的物联网低功耗信息通讯控制方法是适用于物联网无线传感器感知系统，首先执行步骤s10，从附带有传感器的物理对象节点中随机选择至少两个物理对象节点作为第一中心节点；这里的传感器可以是无线传感器；具体地，在预设范围内从从附带有传感器的物理对象节点中随机选择至少两个物理对象节点作为第一中心节点，所述预设范围为5米-100米；随机选择是一种随机性选择，但在步骤s10中的重点是去选择至少两个物理对象节点作为第一中心节点，而在屋里对象节点中未被选择的节点作为第一初始节点。
步骤s20，执行第一次信息发送过程，并获取参与所述第一次信息发送过程中第一中心节点、第一初始节点和sink节点所具有的第一网络能量总和，判断所述第一网络能量总和是否为零，其中，所述第一初始节点为所述物理节点中未被随机选择的节点；
在执行完步骤s10之后，然后执行步骤s20：执行第一次信息发送过程，并获取参与所述第一次信息发送过程中第一中心节点、第一初始节点和sink节点所具有的第一网络能量总和；所述第一网络能量总和表示的是第一剩余网络能量总和，解释如下：如果一个节点的剩余网络能量为零，则不具有发送信息的能力；因此，这里再去判断所述第一网络能量总和是否为零，以对于第一中心节点、第一初始节点和sink节点所具有的剩余网络能量进行确认。
步骤s30，若所述第一网络能量总和不为零，采用nsga-ii算法在所述物理对象节点中确定第二中心节点，以让第二中心节点、第二初始节点和sink节点参与到第二次信息发送过程中，其中，所述第二初始节点为所述物理节点中未被确定的节点。
执行完步骤s20之后，执行步骤s30：若所述第一网络能量总和不为零，采用nsga-ii算法在所述物理对象节点中确定第二中心节点，以让第二中心节点、第二初始节点和sink节点参与到第二次信息发送过程中；其中，所述nsga-ii算法是一种现有的算法，属于现有技术，在将其与本技术方案的第二中心节点、第二初始节点和sink节点关联起来，能够自适应地对于第二次信息发送过程中的信息发送线路进行调整，基于降低第二初始节点发送信息至第二中心节点所消耗能量以及降低第二中心节点发送信息至sink节点所消耗的能量，从而大幅度降低整个物联网无线传感器感知系统的能耗。
参考图2，图2为本发明第一实施例中步骤s30中的细化流程示意图。
如图2所示，优选地，在步骤s30中，所述采用nsga-ii算法在所述物理对象节点中确定第二中心节点包括：
步骤s31，在所述物理对象节点中最大化第二初始节点的数量；
步骤s32，最小化第二初始节点的第二总网络能量；
步骤s33，最小化所述第二初始节点向第二中心节点传送信息所消耗的第三总网络能量；
步骤s34，最小化所述第二中心节点向所述sink节点传送信息所消耗的第四总网络能量；
步骤s35，同时满足所述步骤s31、步骤s32、步骤s33和步骤s34后确定出第二中心节点在所述物理对象节点中的位置和对应数量。
本优选实施例对于nsga-ii算法进行限定，即基于nsga-ii算法如何确定第二中心节点进行限定，步骤s31，在所述物理对象节点中最大化第二初始节点的数量；步骤s32，最小化第二初始节点的第二总网络能量；步骤s33，最小化所述第二初始节点向第二中心节点传送信息所消耗的第三总网络能量；步骤s34，最小化所述第二中心节点向所述sink节点传送信息所消耗的第四总网络能量；上述四个步骤，相当于如下面的四个运算公式：
min(∑enonch)(1-2)
min(∑enonch-ch)(1-3)
min(∑ech-sink)(1-4)
其中，nnonch表示第二初始节点的总数量；∑enonch表示第二初始节点的网络能量；∑enonch-ch表示第二初始节点直接向第二中心节点传送信息所消耗的总网络能量；∑ech-sink表示第二中心节点向sink节点传送信息消耗的总网络能量。
在计算过程中，基于上述(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)和物理对象节点数量，可以确定出第二中心节点数量，当得出第二中心节点数量后，同样地，可以得出第二初始节点数量。
需要注意的是，在步骤s20中，所述第一次信息发送过程包括第一初始节点发送信息至所述第一中心节点的流程和所述第一中心节点对第一初始节点发送过来的信息进行融合并反馈至sink节点的流程。所述第二中心节点首先接收所述第二初始节点发送过来的信息，然后进行数据融合，最后反馈至所述sink节点。所述sink节点为基站节点，在第二次信息发送过程中，所述sink节点在接收到所述第二中心节点反馈的信息后，所述sink节点将所述信息发送至终端，完成信息传递。具体信息发送过程，参考图3，如图3所示，a和b均表示第二中心节点，是经过nsga-ii算法确定的，a1、a2、a3、b1、b2和b3均属于第二初始节点，c属于sink节点，在第二信息发送过程中，a用于接收a1、a2和a3分别发送的第一信息，b用于接收b1、b2和b3分别发送的第二信息，所述a将所述第一信息进行数据融合，所述b用于将所述第二信息进行数据融合，然后a和b分别将对应的第一信息和第二信息发送至sink节点。需要注意的是，第二中心节点的数量至少为两个以上，且分布在物理对象节点中的位置是不相同的，因此各个第二初始节点基于距离本身近的一个第二中心节点发送信息，即本优选实施例中，有效地降低了第二初始节点发送信息至第二中心节点所消耗的网络能量。
本优选实施例中，在第二次信息发送过程中，所述第二中心节点对于第二初始节点发送过来的信息进行数据融合，这里的数据融合是非常重要的，数据融合有利于将重复的数据进行删除，以减少无效数据的堆积，即解决了sink节点所接收的数据复杂和冗余问题。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。