数据转发方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种数据转发方法与装置，涉及移动通信领域。该数据转发方法与装置，通过监听一个或多个数据接收器和/或一个或多个传感器节点广播的待传输数据；然后依据起始转发层级、目标转发层级确定数据传播方向；最后依据数据传播方向与当前转发层级将待传输数据广播至处于所述目标转发层级的传感器节点或数据接收器，无需协调器即可实现组网数据转发，由于是一种去中心化结构，因此鲁棒性强，并且节省了设备成本，再者，可以灵活、动态地增加区域内数据接收器的数量，即使短时间内产生大量数据，也可以及时进行转发处理，扩展性强，另外，在网络对应的目标环境发生了改变，则无需重新设定传输路径或路由器，可以适应复杂、变化的目标环境。

【技术实现步骤摘要】
数据转发方法与装置
本专利技术涉及移动通信领域，具体而言，涉及一种数据转发方法与装置。
技术介绍
无线传感器网络被认为是21世纪最重要的技术之一，它将会对人类未来的生活方式产生深远影响。近年来，随着无线通信、集成电路、传感器以及微机电系统(MEMS)等技术的飞速发展，低成本、低功耗、多功能的微型无线传感器的大量应用成为可能。这些微型无线传感器具有数据采集和处理、无线通信、协同合作等功能，而无线传感器网络就是由许多这种微型无线传感器节点构建而成的。无线传感器网络的节点可以随机或者特定地部署在目标环境中，它们之间通过特定的协议自组织起来，能够获取周围环境的信息并且相互协同工作完成特定任务。如果两个节点由于信号覆盖范围无法实现链路直接连接，网络内的其他节点可以帮助中转，以多跳(Multi-hop)的形式实现网内相互通信。传统技术中的无线传感器网络的结构包含中心化网络。在中心化网络中，节点之间的通信需要通过固定的路径(如数据接收器106、网关等设备)进行传输，常见的如蜂窝移动通信网络和无线局域网等。例如，ZigBee是中心化的网络。每个ZigBee网络只能有一个ZigBee协调器。因为协调器是整个网络的开始，它具有网络的最高权限，是整个网络的维护者。同时，协调器还可以记录寻址所用的表格，以及保持与其他网络设备的通信。然而每个ZigBee网络只能有一个ZigBee的协调器，由于协调器的存在，使得ZigBee是一个中心化的网络结构。如果协调器发生故障，整个网络将会陷入瘫痪。所以，ZigBee网络的鲁棒性不强。并且在ZigBee网络的实际应用中，一般来说，需要网络管理人员为其设置固定的传输路径或路由。如果无线传感器网络对应的目标环境发生了改变，则ZigBee网络通信的传输路径或路由需要重新设定。所以，ZigBee网络的适应性不强，无法适应复杂、变化的目标环境。另外，如果ZigBee网络在短时间内产生大量数据，协调器的响应性能将会成为系统的瓶颈。由于ZigBee网络只能有一个协调器，无法通过增加协调器的数量，来改善系统中对数据的处理能力。所以ZigBee网络的扩展性不强。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种数据转发方法与装置，以改善上述的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种数据转发方法，所述数据转发方法包括：监听一个或多个数据接收器和/或一个或多个传感器节点广播的待传输数据，其中，所述待传输数据包含有起始转发层级、目标转发层级，每个所述传感器节点均被标识有具有高低顺序的转发层级；依据起始转发层级、目标转发层级确定数据传播方向；依据数据传播方向与当前转发层级将待传输数据广播至处于所述目标转发层级的传感器节点或数据接收器。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种数据转发装置，所述数据转发装置包括：数据监听单元，用于监听一个或多个数据接收器和/或一个或多个传感器节点广播的待传输数据，其中，所述待传输数据包含有起始转发层级、目标转发层级，每个所述传感器节点均被标识有具有高低顺序的转发层级；传播方向确定单元，用于依据起始转发层级、目标转发层级确定数据传播方向；数据广播单元，用于依据数据传播方向与当前转发层级将待传输数据广播至处于所述目标转发层级的传感器节点或数据接收器。与现有技术相比，本专利技术提供的数据转发方法与装置，通过监听一个或多个数据接收器和/或一个或多个传感器节点广播的待传输数据；然后依据起始转发层级、目标转发层级确定数据传播方向；最后依据数据传播方向与当前转发层级将待传输数据广播至处于所述目标转发层级的传感器节点或数据接收器，从而无需协调器即可实现组网数据转发，由于是一种去中心化结构，因此鲁棒性强，并且节省了设备成本，再者，可以灵活、动态地增加区域内数据接收器的数量，即使短时间内产生大量数据，也可以及时进行转发处理，扩展性强，另外，在网络对应的目标环境发生了改变，则也无需重新设定传输路径或路由器，可以适应复杂、变化的目标环境。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1多个传感器节点与数据接收器组网的拓扑结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的传感器节点的结构框图；图3为本专利技术实施例提供数据转发方法的流程图；图4为本专利技术实施例提供数据转发装置的功能模块示意图。图标：100-传感器节点；200-数据转发装置；101-处理器；102-存储器；103-存储控制器；104-外设接口；105-传感模块；106-数据接收器；107-无线通信模块；501-数据监听单元；502-层级确定单元；503-传播方向确定单元；504-数据广播单元；505-判断单元；506-数据删除单元。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术较佳实施例所提供的数据转发方法与装置可应用于传感器节点100，如图1所示，多个传感器节点100与数据接收器106组网构成去中心化网络，其中去中心化网络为没有协调器控制整个网络的运行，数据接收器106只是作为数据接收的用途，它不具备像协调器那样控制整个网络的能力。网络所有节点和设备能够自主协同进行工作等，由于没有协调器，不会因为个别节点损坏导致整个网络瘫痪，因此鲁棒性更强。传感器节点对本身采集到的信息和其它传感器节点转发给它的信息进行初步的数据处理和信息融合之后以相邻传感器节点接力传送的方式传送到数据接收器106，然后通过数据接收器106以互联网、卫星等方式传送给最终用户。去中心化网络中包含多个传感器节点100及数据接收器106。每个传感器节点100均为微型嵌入式设备，要求它的价格低、功耗小，这些限制必然导致其携带的处理器能力比较弱、存储器容量比较小。为了完成各种任务，传感器节点100可以完成监测数据的采集和转换、数据的管理和处理、应答汇聚节点的任务请求和节点控制等多种功能。数据接收器106可以采用网关、服务器等设备。一个网络中可以有一个或多个数据接收器106，数据接收器越多，网络的容量越大，由于可以灵活增减数据接收器数量，所以网络的可扩展性强。本实施例中，以一个数据接收器106为例，且数据接收器106它不像Zigbee网中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数据转发方法，其特征在于，所述数据转发方法包括：监听一个或多个数据接收器和/或一个或多个传感器节点广播的待传输数据，其中，所述待传输数据包含有起始转发层级、目标转发层级，每个所述传感器节点均被标识有具有高低顺序的转发层级；依据起始转发层级、目标转发层级确定数据传播方向；依据数据传播方向与当前转发层级将待传输数据广播至处于所述目标转发层级的传感器节点或数据接收器。

【技术特征摘要】
1.一种数据转发方法，其特征在于，所述数据转发方法包括：监听一个或多个数据接收器和/或一个或多个传感器节点广播的待传输数据，其中，所述待传输数据包含有起始转发层级、目标转发层级，每个所述传感器节点均被标识有具有高低顺序的转发层级；依据起始转发层级、目标转发层级确定数据传播方向；依据数据传播方向与当前转发层级将待传输数据广播至处于所述目标转发层级的传感器节点或数据接收器。2.根据权利要求1所述的数据转发方法，其特征在于，所述依据数据传播方向与当前转发层级将待传输数据广播至处于所述目标转发层级的传感器节点或数据接收器的步骤包括：当数据传播方向为由高到低的传播方向且当前转发层级比目标转发层级高时，通过处于当前转发层级内的转发层级的传感器节点逐次将待传输数据广播至处于所述目标转发层级的传感器节点或数据接收器；当数据传播方向为由低到高的传播方向且当前转发层级比目标转发层级低时，通过处于当前转发层级外的转发层级的传感器节点逐次将待传输数据广播至处于所述目标转发层级的传感器节点或数据接收器。3.根据权利要求1所述的数据转发方法，其特征在于，所述依据数据传播方向与当前转发层级将待传输数据广播至处于所述目标转发层级的传感器节点或数据接收器的步骤包括：在所述待传输数据处于预存储的消息队列的最前面时，依据数据传播方向、当前转发层级以及预设定的发送周期与随机延迟发送时间的和将待传输数据广播至处于所述目标转发层级的传感器节点或数据接收器。4.根据权利要求3所述的数据转发方法，其特征在于，所述待传输数据还包括身份信息以及前项转发层级，在所述依据起始层级、目标转发层级确定数据传播方向的步骤之后，所述数据转发方法还包括：当数据传播方向为由高到低的传播方向且当前转发层级比前项转发层级高或数据传播方向为由低到高的传播方向且当前转发层级比前项转发层级低时，判断所述预存储的消息队列是否包含身份信息相同的待传输数据；若预存储的消息队列包含身份信息相同的待传输数据时，将预存储的消息队列包含身份信息相同的待传输数据删除。5.根据权利要求4所述的数据转发方法，其特征在于，在所述监听一个或多个数据接收器和/或一个或多个传感器节点广播的待传输数据之前，所述数据转发方法还包括：监听一个或多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁金海，耿峻峰，李嘉彦，
申请(专利权)人：上海威惠智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31