【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据传输，尤其涉及一种分布式无线传感器的数据传输路径生成方法和装置。
技术介绍
1、随着轨道交通，特别是高铁技术的快速发展，列车运行速度和线路的复杂性不断提高，对高铁系统运行状态的实时监控和智能管理需求也日益增长，高铁系统的安全、稳定和高效运行依赖于大量传感器节点的实时数据采集和传输，这些传感器分布在列车的不同部位以及轨道沿线，用于监测列车运行速度、车轮状态、车厢温度、振动情况、轨道情况等关键参数，在传统的高铁监控系统中，数据传输依赖于有线或集中式的无线网络架构，存在布线复杂、维护成本高、信号延迟等问题，而分布式无线传感器网络的出现为高铁系统的监控提供了一种高效、灵活的解决方案；通过部署分布式的无线传感器网络，能够在整个高铁系统中实现无缝的数据采集和传输，从而提高数据传输的效率、系统的可靠性以及响应时间。
2、相关技术中，通过提供无线传感器的数据传输管理系统，实现了采集传输过程中的信息加密、提高存储效率和数据访问速度等效果，但是不必要的冗余数据传输较多，数据的整体传输能耗较高，导致传感器网络的稳定性和可靠性较低。
3、由此可见，相关技术中的分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，存在数据传输过程的效率较低的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种分布式无线传感器的数据传输路径生成方法和装置，用以解决相关技术中的分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，存在数据传输过程的效率较低的技术问题。
2、本专利技术提供一种分布式无线传感
3、根据本专利技术提供的一种分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，所述状态空间包括所述传感器网络的能量水平、通信链路的负载情况、通信链路的传输质量以及外部环境因素各项状态，所述动作空间包括所述传感器网络改变传输路径、调整传输功率、切换到备用节点以及调整传输速率各组动作。
4、根据本专利技术提供的一种分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，所述基于所述状态空间和所述动作空间确定最优数据传输策略集合，包括：将所述状态空间中的每个状态作为目标状态执行以下步骤，得到由多个最优数据传输策略组成的所述最优数据传输策略集合：计算所述传感器网络在所述目标状态下选择目标动作后转移到其他状态的转移概率；获取所述传感器网络在所述目标状态下选择所述目标动作后的即时收益，并基于所述转移概率和所述即时收益使用贝尔曼方程进行多次递归计算，得到最优数据传输策略。
5、根据本专利技术提供的一种分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，所述基于所述分布式传感器网络中各个传输路径的信息素浓度确定目标传输路径，包括：获取所述分布式传感器网络中的源节点和目的节点，其中，所述源节点为采集数据的传感器节点，所述目的节点为接受并处理由所述源节点发送的数据的节点；将多个探索体分别初始化在不同的所述源节点，基于所述分布式传感器网络中各个传输路径的信息素浓度通过所述多个探索体确定多条待确认传输路径，其中，所述待确认传输路径的终点为所述目的节点；将所述多条待确认传输路径中信息素浓度最高的路径确定为所述目标传输路径。
6、根据本专利技术提供的一种分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，在所述基于所述分布式传感器网络中各个传输路径的信息素浓度确定目标传输路径之后，所述方法还包括：获取原始数据集，其中，所述原始数据集包括所述多个传感器采集得到的数据；对所述原始数据集进行预处理，得到预处理后的数据集；将所述预处理后的数据集沿所述目标传输路径进行数据传输至解析存储模块，其中，所述解析存储模块用于对接受到的数据进行解析并存储至数据库中。
7、根据本专利技术提供的一种分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，所述对所述原始数据集进行预处理，得到预处理后的数据集，包括：在所述原始数据集中的传感器数据存在缺失值的情况下，对所述缺失值进行填补，得到填补后的数据集；计算所述填补后的数据集的第一四分位数和第三四分位数，基于所述第一四分位数和所述第三四分位数计算四分位距，基于所述第一四分位数、所述第三四分位数和所述四分位距确定目标数据范围，将所述填补后的数据集中位于所述目标数据范围之外的数据删除，得到优化后的数据集；使用滑动平均法和低通滤波器分别对所述优化后的数据集进行平滑和去噪处理，并通过最小最大标准化方法进行归一化处理，得到所述预处理后的数据集。
8、本专利技术还提供一种分布式无线传感器的数据传输路径生成装置，包括如下模块：第一构建模块，用于构建无向加权图，其中，所述无向加权图的节点由多个传感器组成，所述无向加权图的边为所述多个传感器之间的通信链路，所述无向加权图的权值为所述多个传感器之间的数据传输成本；第一执行模块，用于基于所述无向加权图构建最小生成树，并根据所述最小生成树确定传输路径集合；第二构建模块，用于基于传感器网络的状态构建状态空间，并基于所述传感器网络在所述状态空间中的各个状态下可选择的传输策略构建动作空间，其中，所述传感器网络为基于所述多个传感器以及所述多个传感器之间的通信链路构建的；第二执行模块，用于基于所述状态空间和所述动作空间确定最优数据传输策略集合，并基于所述最优数据传输策略集合调整所述多个传感器的传输参数，得到调整后的多个传感器参数；更新模块，用于基于所述传输路径集合、所述最优数据传输策略以及所述调整后的多个传感器参数更新所述传感器网络，得到分布式传感器网络；确定模块，用于基于所述分布式传感器网络中各个传输路径的信息素浓度确定目标传输路径，其中，所述目标传输路径为所述分布式传感器网络中信息素浓度最高的传输路径。
9、本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述分布式无线传感器的数据传输路径生成方法。
10、本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述分布式无线传感器的数据传输路径生成方法。
11、本专利技术还提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，其特征在于，所述状态空间包括所述传感器网络的能量水平、通信链路的负载情况、通信链路的传输质量以及外部环境因素各项状态，所述动作空间包括所述传感器网络改变传输路径、调整传输功率、切换到备用节点以及调整传输速率各组动作。
3.根据权利要求2所述的分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，其特征在于，所述基于所述状态空间和所述动作空间确定最优数据传输策略集合，包括：
4.根据权利要求1所述的分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，其特征在于，所述基于所述分布式传感器网络中各个传输路径的信息素浓度确定目标传输路径，包括：
5.根据权利要求1至4任一项所述的分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，其特征在于，在所述基于所述分布式传感器网络中各个传输路径的信息素浓度确定目标传输路径之后，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，其特征在于，所述对所述原始数据集进行预
7.一种分布式无线传感器的数据传输路径生成装置，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述分布式无线传感器的数据传输路径生成方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述分布式无线传感器的数据传输路径生成方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述分布式无线传感器的数据传输路径生成方法。
...【技术特征摘要】
1.一种分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，其特征在于，所述状态空间包括所述传感器网络的能量水平、通信链路的负载情况、通信链路的传输质量以及外部环境因素各项状态，所述动作空间包括所述传感器网络改变传输路径、调整传输功率、切换到备用节点以及调整传输速率各组动作。
3.根据权利要求2所述的分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，其特征在于，所述基于所述状态空间和所述动作空间确定最优数据传输策略集合，包括：
4.根据权利要求1所述的分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，其特征在于，所述基于所述分布式传感器网络中各个传输路径的信息素浓度确定目标传输路径，包括：
5.根据权利要求1至4任一项所述的分布式无线传感器的数据传输路径生成方法，其特征在于，在所述基于所述分布式传感器网络中各个传输路径的信息素...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨凤坤，刘琦，黄艺，唐海川，田寅，
申请(专利权)人：中车工业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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