【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于城市仿真，特别是涉及到一种城市仿真领域智能设备自组织通讯方法及装置。
技术介绍
1、在城市仿真领域，作为物联网节点的智能设备的广泛应用极大地提升了信息采集的效率和准确性。然而，这些设备的通讯环境复杂多变，涉及高楼大厦、地下管网、公园绿地等多种地形和建筑，传统的无线通讯方式（如固定基站通讯）往往难以满足所有需求。因此，当前的一种常规做法是通过设备间的自组织网络（如无线传感器网络）来实现通讯。
2、这种自组织网络通常依赖于设备的地理位置信息和无线信号强度，自动建立和优化通讯链路。设备之间会相互通信，共享位置信息，并根据信号质量选择最优的通讯路径。然而，这种常规做法存在以下几个技术问题：
3、1.通讯效率低下：在复杂环境中，设备间信号干扰严重，导致通讯质量不稳定，进而影响数据传输的效率和准确性。
4、2.网络稳定性差：设备间频繁的自组织过程会增加网络的不稳定性，特别是在设备移动或环境变化时，网络拓扑结构容易发生较大变化。
5、3.能耗较高：频繁的自组织通讯和信号检测会消耗大量能量，降低设备的续航能力。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种城市仿真领域智能设备自组织通讯方法及装置，能够提高通讯效率，增强网络稳定性，降低能耗。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种城市仿真领域智能设备自组织通讯方法，包括：
4、s1、收集城市仿真领域物联网节点的位置数据以及无线信号的接
5、s2、对所述输入数据进行k均值++算法，获得多个聚类中心；
6、s3、将所有的物联网节点和接入点，根据所述聚类中心，划分到不同的群组中；
7、s4、如果群组中没有接入点，则执行步骤s5；如果群组中有一个接入点，则执行步骤s6；如果群组中有多个接入点，则执行步骤s7；
8、s5、从群组中选择一个最中心的物联网节点作为管理节点，群组中的每个物联网节点从本群组以外的全网接入点中选择最近的接入点作为归属接入点；所述管理节点作为群组的中心，协调物联网节点间的通信，承担数据汇聚与转发的角色，增强群组内的信息流通，优化通信路径；
9、s6、群组中的每个物联网节点将所述一个接入点选为归属接入点，并基于物联网节点与其他物联网节点的距离和、以及与所述归属接入点的距离，选择管理节点；所述管理节点承担物联网节点与接入点之间的中继作用，作为中转站，实现物联网节点与接入点的通信；
10、s7、群组中每个物联网节点选择与之最近的接入点作为归属接入点；将每个接入点和选择其作为归属接入点的物联网节点分到同一个分组，从而形成子群组。
11、进一步的，步骤s5具体包括：
12、s51，计算群组的中心节点：对于群组中的每个物联网节点，分别计算其与其他物联网节点之间的距离并求和，作为所述物联网节点的中心性评分，选择具有最高中心性评分的物联网节点作为群组的中心节点。
13、s52，选择归属接入点：对于群组中的每个物联网节点，计算其与全网接入点之间的距离，根据距离选择最近的接入点作为其归属接入点；所述全网接入点为其他群组中的接入点。
14、进一步的，步骤s6所述管理节点的选择方法包括：
15、s601、对于群组中每个物联网节点，计算所述物联网节点与其他物联网节点的距离和；
16、s602、计算每个物联网节点与所述归属接入点的距离；
17、s603、将每个物联网节点所述与其他物联网节点的距离和、以及与所述归属接入点的距离，以同样的权重计算加权和，作为所述物联网节点的综合距离；
18、s604、选择综合距离最小的物联网节点作为群组的管理节点。
19、进一步的，步骤s6所述管理节点的选择方法包括：
20、s611、对于群组中每个物联网节点，计算所述物联网节点与其他物联网节点的距离和，并设权重为1；
21、s612、计算每个物联网节点与所述归属接入点的距离，并设权重为10；
22、s613、将每个物联网节点所述与其他物联网节点的距离和及其权重、以及与所述归属接入点的距离及其权重，计算加权和，作为所述物联网节点的综合距离；
23、s614、选择综合距离最小的物联网节点作为群组的管理节点。
24、进一步的，步骤s6所述管理节点的选择方法包括：
25、s621、对于群组中每个物联网节点，计算所述物联网节点与其他物联网节点的距离和；
26、s622、选择距离和从小到大的前n个物联网节点作为候选节点；
27、s623、从所述候选节点中，选择与所述归属接入点的距离最小的候选节点作为群组的管理节点。
28、本专利技术另一方面还提出了一种城市仿真领域智能设备自组织通讯装置，包括：
29、收集模块：收集城市仿真领域物联网节点的位置数据以及无线信号的接入点的位置数据，转换作为聚类算法的输入数据；
30、聚类中心模块：对所述输入数据进行k均值++算法，获得多个聚类中心；
31、群组模块：将所有的物联网节点和接入点，根据所述聚类中心，划分到不同的群组中；
32、判断模块：如果群组中没有接入点，则进入无接入点模块；如果群组中有一个接入点，则进入一接入点模块；如果群组中有多个接入点，则进入多接入点模块；
33、无接入点模块：从群组中选择一个最中心的物联网节点作为管理节点，群组中的每个物联网节点从本群组以外的全网接入点中选择最近的接入点作为归属接入点；所述管理节点作为群组的中心，协调物联网节点间的通信，承担数据汇聚与转发的角色，增强群组内的信息流通，优化通信路径；
34、一接入点模块：群组中的每个物联网节点将所述一个接入点选为归属接入点，并基于物联网节点与其他物联网节点的距离和、以及与所述归属接入点的距离，选择管理节点；所述管理节点承担物联网节点与接入点之间的中继作用，作为中转站，实现物联网节点与接入点的通信；
35、多接入点模块：群组中每个物联网节点选择与之最近的接入点作为归属接入点；将每个接入点和选择其作为归属接入点的物联网节点分到同一个分组，从而形成子群组。
36、进一步的，所述无接入点模块具体包括：
37、中心节点单元：对于群组中的每个物联网节点，分别计算其与其他物联网节点之间的距离并求和，作为所述物联网节点的中心性评分，选择具有最高中心性评分的物联网节点作为群组的中心节点。
38、归属接入点单元：对于群组中的每个物联网节点，计算其与全网接入点之间的距离，根据距离选择最近的接入点作为其归属接入点；所述全网接入点为其他群组中的接入点。
39、进一步的，所述一接入点模块包括：
40、距离和单元：对于群组中每个物联网节点，计算所述物联网节点与其他物联网节点本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种城市仿真领域智能设备自组织通讯方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的城市仿真领域智能设备自组织通讯方法，其特征在于，步骤S5具体包括：
3.根据权利要求1所述的城市仿真领域智能设备自组织通讯方法，其特征在于，步骤S6所述管理节点的选择方法包括：
4.根据权利要求1所述的城市仿真领域智能设备自组织通讯方法，其特征在于，步骤S6所述管理节点的选择方法包括：
5.根据权利要求1所述的城市仿真领域智能设备自组织通讯方法，其特征在于，步骤S6所述管理节点的选择方法包括：
6.一种城市仿真领域智能设备自组织通讯装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的城市仿真领域智能设备自组织通讯装置，其特征在于，所述无接入点模块具体包括：
8.根据权利要求6所述的城市仿真领域智能设备自组织通讯装置，其特征在于，所述一接入点模块包括：
9.根据权利要求6所述的城市仿真领域智能设备自组织通讯装置，其特征在于，所述一接入点模块包括：
10.根据权利要求6所述的城市仿真领域智能设
...【技术特征摘要】
1.一种城市仿真领域智能设备自组织通讯方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的城市仿真领域智能设备自组织通讯方法，其特征在于，步骤s5具体包括：
3.根据权利要求1所述的城市仿真领域智能设备自组织通讯方法，其特征在于，步骤s6所述管理节点的选择方法包括：
4.根据权利要求1所述的城市仿真领域智能设备自组织通讯方法，其特征在于，步骤s6所述管理节点的选择方法包括：
5.根据权利要求1所述的城市仿真领域智能设备自组织通讯方法，其特征在于，步骤s6所述管理节点的选择方...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏大鹏，周长林，赵春水，白宇，
申请(专利权)人：天津市城市规划设计研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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