(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211465486.7
(22)申请日 2022.11.22
(71)申请人 广州优刻谷科技有限公司
地址 510535 广东省广州市黄埔区伴河路
190号自编A栋1 112房
(72)发明人 李昕
(74)专利代理 机构 广东穗科知识产权代理事务
所(普通合伙) 44834
专利代理师 黄启文 李英杰
(51)Int.Cl.
H04L 47/125(2022.01)
H04L 47/43(2022.01)
H04L 49/9057(2022.01)
H04L 67/12(2022.01)
H04L 67/60(2022.01)
(54)发明名称
一种物联网数据调度方法及系统
(57)摘要
本发明涉及一种物联网数据调度方法及系
统, 包括以下步骤: S1.源节点构造其与物联网内
的其他节点的网络拓扑关系; S2.源节点将待发
送的数据包分割为第一数据块、 第二数据块; S3.
源节点将第一数据块发送至待接收节点; S4.源
节点将第二数据块发送至所有的空闲节点; 空闲
节点将所述第二数据块转发至待接收节点; S5.
待接收节 点接收源节点发送的第一数据块、 空闲
节点发送的第二数据块, 并将所述第一数据块、
第二数据块 拼装成完整的数据包。
权利要求书3页 说明书7页 附图2页
CN 115499377 A
2022.12.20
CN 115499377 A
1.一种物联网数据调度方法, 其特 征在于: 包括以下步骤:
S1.源节点构造其与物联网内的其 他节点的网络 拓扑关系;
S2.源节点将待发送的数据包分割为第一数据块、 第二数据块;
S3.源节点将第一数据块发送至待接收节点;
S4.源节点将第二数据块发送至所有的空闲节点; 空闲节点将所述第二数据块转发至
待接收节点;
S5.待接收节点接收源节点发送的第一数据块、 空闲节点发送的第 二数据块, 并将所述
第一数据块、 第二数据块 拼装成完整的数据包。
2.根据权利要求1所述的物联网数据调度方法, 其特征在于: 步骤 S1中, 源节点构造其
与物联网内的其 他节点的网络 拓扑关系, 具体包括:
源节点向全网所有节点广播探测数据包 M=(m,K) , 其中m为探测数据包的标志; K为数
组, 用于存 储该探测数据包经 过的节点的路径集 合, 初始时数组 K为空;
每个节点收到 探测数据包 M后, 将其公钥压入数组 K内, 并全网广播;
源节点收集所有节点广播的探测数据包 M, 并计算所有节点与源节点的相对位置关系。
3.根据权利要求2所述的物联网数据调度方法, 其特征在于: 所述源节点收集所有节点
广播的探测数据包 M, 并计算所有节点与源节点的相对位置关系, 包括:
源节点读取所有探测数据包 M的数组K, 记数组K的数量总共有 n个, 每个数组 K的元素个
数不超过 p个; 第i个数组K的第j个元素为 Ki,j,i∈[1,n], j∈[1,p]; 令Xj表示n个数组K中
第j个元素不为空的数组 K的数量;
令S=(Sj,i) ∈Rp*n为实数域 R上的p行n列矩阵, 矩阵 S用于记录全网各节点与源节点的
相对位置 关系; 矩阵 S中的第q行元素表示这些元素所记录的节点与源节点之间的链路隔着
q‑1个节点, q∈[1,p];Sj,i=(Uj,i,Vj,i),Uj,i表示Ki,j所对应节点的公钥, Vj,i表示源节点和
Uj,i所对应节点之间的位置 权重;
矩阵S的迭代生成过程如下:
迭代条件: 令外层迭代变量 j的初始值为1, 每次加1, j不大于p; 内层迭代变量 i的初始
值为1, 每次加1, i不大于n;
迭代体: 若 j为1, 则依次将所有的 Ki,1放入矩阵 S的第一行, 并将相应节点位置权重置为
1, 即S1,i=( Ki,1,1);
若j不为1, 则判断 Ki,j是否已被放入矩阵 S中, 若否, 则 Sj,i=( Ki,j,1); 若是, 则 记其被放
入的位置为 Sv,u, 更新Sv,u=(Uv,u, Vv,u+Wj,i); 权重增量
,Xv表示n个数
组K中第v个元素不为空的数组 K的数量,v∈[1,p];min(·)表示求取较小值, max(·)表示
求取较大值;
源节点通过迭代生成矩阵 S获得所有节点与源节点的相对位置关系。
4.根据权利要求3所述的物联网数据调度方法, 其特征在于: 步骤 S2源节点将待发送的
数据包分割为第一数据块、 第二数据块, 具体包括:
源节点计算与待接收节点的整体等效通信距离 d;
源节点计算与空 闲节点的整体等效通信距离
;
对待发送的数据包进行分割: 令待发送的数据包的大小为 φ, 第一数据块的大小为权 利 要 求 书 1/3 页
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2; 第二数据块的大小为
。
5.根据权利要求4所述的物联网数据调度方法, 其特征在于: 源节点计算与待接收节点
的整体等效通信距离 d, 具体包括:
令待接收节点的数量为α, 对α个待接收节点进行排序操作, 使其与矩阵 S内的α个元素
、
、…、
对应;
满足
其中β1、 β2、…、 βα∈[1,p], γ1、 γ2、…、 γα∈[1,n];
;h∈[1, α ]。
6.根据权利要求4所述的物联网数据调度方法, 其特征在于: 源节点计算与空闲节点的
整体等效通信距离, 具体包括:
令全网的空闲节点数为δ, 对δ个空闲节点进行排序操作, 使其与矩阵 S上的δ个元素
、
、…、
对应;
满足
ε1、 ε2、…、 εδ[1,p],
、
、…、
∈[1,n];
; ρ >0为默认常数; g∈[1, δ ]。
7.根据权利要求5所述的物联网数据调度方法, 其特征在于: 步骤 S3源节点将第 一数据
块发送至待接收节点, 包括:
源节点对待接收节点间的数据传输量进行分配:
令c∈[1, α],
, 源节点将完
整的第一数据块发送至待接收节点
、…、
; 并向待接收节点
、…、
发送第一数据块的前
部分数据包,
;z∈[c+1, α ];
待接收节点
、…、
接收到完整的第一数据块后, 待接收节点
向待接
收节点
发送第一数据块的后
部分数据包,
;y=α +1‑z;
待接收节点
、…、
接收到源节点发送的部分数据包及待接收节点
发送的部分数据包后, 将其组合成第一数据块。
8.根据权利要求6所述的物联网数据调度方法, 其特征在于: 步骤 S4中, 空闲节点通过
随机算法将第二数据块 转发至待接收节点。
9.根据权利要求8所述的物联网数据调度方法, 其特征在于: 空闲节点通过随机算法将
第二数据块 转发至待接收节点, 包括:
(1) 源节点每次随机生成随机数ω∈[1, δ], 空闲节点
将第二数据块发送至待接
收节点
, θ∈[1, α ];
(2) 重复执 行 (1) 直至所有的待接收节点均接收到第二数据块。权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 一种物联网数据调度方法及系统
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