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物联网M2M中基于社区的能耗感知路由策略

更新时间：2019-12-18 20:21:11 大小：3M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网 m2m 能耗感知路由 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

物联网M2M实现了机器(Machine)、人(Man)及移动(Mobile)网络之间的信息全面共享与互通.很多M2M网络节点布置后需自动运行,以及移动网络也常常遭受能耗问题.因此,M2M网络节点间有效的能耗感知路由策略及能耗优化是M2M网络通信中面临的主要挑战之一.考虑到M2M网络能自组织地完成数据的传输和共享,并且节点行为具有聚集和规律的社会特征.因此,提出物联网M2M中基于社区的能耗感知路由策略,把某些具有相同特性的节点聚集在一起形成社区,再把整个M2M网络动态划分为若干个不同的社区,在社区内和社区间传递和共享数据.同时综合考虑节点的能耗速率和节点之间的相遇概率来进行路由决策,避免部分节点能量消耗过快的问题,从而实现节点间的负载均衡.在仿真实验中,通过与现有路由策略的进行对比,本文提出的策略在数据传输成功率和平均传输能耗等方面均获得了较好的性能.

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2017年4月第4期

小型微型算机系

VoL 38 No．4 2017

Journal of Chinese

Computer Systems

物网M2M中基于社区的能耗感知路由策略

鑫1，

1，冬梅2，王高才2

1(广西民族范学院物理与子工程系，广西崇左532200)

2(广西大学算机与子信息学院，南宁530004)

E-mail：107235623@qq．com

摘要：物网M2M

了机器(Machine)、人(Man)及移 (Mobile)网

之

的信息全面共享与互通．很多M2M网

有效的能耗感知路由策略及能耗化是M2M

和共享，并且点行具有聚集和律的社会

点

布置后需自运行，以及移

网

也常常遭受能耗

．因此，M2M网

点

网

通信中面的主要挑之一．考到M2M网能自地完成数据的

特征．因此，提出物网M2M中基于社区的能耗感知路由策略，把某些具有相同特性的点聚集在一起形成社区，再把整个

M2M网划分若干个不同的社区，在社区内和社区和共享数据．同合考点的能耗速率和点之的相

遇概率来行路由决策，避免部分点能量消耗快的，从而均衡．在仿真与有路由策略

点

的

中，通

的

关

中

行

比，本文提出的策略在数据

：物网；M2M；社区；能耗感知；路由策略

号：TP301 文献：A

成功率和平均

能耗等方面均得了好的性能．

分

文章号：1000— 1220(2017)04-0797-06

in M2M of Internet of

Community-Based Energy-Aware Routing Strategy

Things

ZHENG

Gao-cai2

University

Xinl。ZHANG

Xiao-jiel。BIN Dong．mei2。WANG

Normal

Electronic

for

and

1(Department Physics

Engineering。Guangxi

Nationalities。Chongzuo 532200，China)

2(School

and Electronics

Information，Guangxi University。Nanning 530004。China)

Computer

of Internet of

realizes

and

of information

and Mobile network．

Abstract：M2M

Things

sharing

were

interworking

among Machine，Man

for

nodes of M2M need to auto— run after

mobile

networks．So，it

energy consumption

problem

Many

they

deployed。and

M2M _{networks．Considering}M2M Can

that

for

and

energy-aware

self-organize

challenge topic

routing strategy

nodes

energy optimization

certain

and _{regularity．In}this

character

en—

to transmit and share

have

information，and

in M2M Internet of

aggregation

paper-we propose community— based

to form

whole

community．The

nodes with same

are

strategy

Things．Some

gathered

ergy— aware routing

M2M network has been

into several different communities

is transmitted and shared in the intra—

partitioned

dynamically．Information

and the encounter

between two

and

rate

node

energy consumption

probability

nodes，then

simula—

community

the

routing

inter— community．Considering

is decided．In

avoid some

too

load balance

strategy．In

fast，we

addition，to

success

nodes7energy consumption

and the

implement

balance of the

data

cost of

protocol

tion，the

this

delivery

ratio，the

energy consumption

optimization strategy proposed

this

results show that the

are

with those of other

strategies

in related literatures．The

effect．

strategy proposed by

paper

compared

better

has achieves

energy consumption optimization

words：Internet

strategy

things；M2M；community；energy— aware；routing

Key

数据的手段．M2M技

日常生活中的机器

合了通信和网

技

，将遍布在

引

言

人

接成网，使

些

得

随着各种异构通信网的出，其

从平行、独立地

更加“智能”，从而可以造出丰富的用，日常生活、工

展，逐步走向融合、泛在，逐形成了以机器核心的新一代

生

感

等

来新一

的

革．M2M网

通

各种移

端及

技

一M2M技．M2M表达的是多种不同型的通信技

点等，把相的信息通

无

或有通信送到中心

有机的合在一起，如：机器之通信(Machine

Machine)；

(如基站等)

行

聚和最

的

理，或者由中心把

理

的

，

人机交互通信(Man

Machine)；移

互

理

通信(Mobile

信息送到相

的端加以利用⋯ ．一种典型的M2M网

Machine)等．M2M 机器、

、

用

程与后台信息系

如

1所示．其基本件包括：

1)智能通信感器、制器及RFID

2) 从智能取原始数据且

共享信息，同，与操作者共享信息．它提供了

在系、或和个人之建立无

地

(

等)；

做准

之

、

程

之

接，

中

网

的

收稿日期：2016-02— 17收修改稿日期：2016-06— 20基金目：国家自然科学基金目(61562006，61262003) 助；广西自然科学杰出青年

基金目(2013GXNSFGA019006) 助．作者介：鑫，男，1979年生，士，，主要研究方向网技用； (通信作

能耗化；冬梅，女，1990年生，士研究生，研究方向性能价；王高才，男，

，研究方向算机网，系性能价和随机方法．

物

及

者)，女，1981年生，士，

，研究方向

，CCF高

移

网

移网

1976年生，博士，教授，博士生

会

技

万方数据

2017盈

798

小型微型算机系

下减小网

能耗，同

考

每个中

网

点的能耗限制．文献

M2M网关；

[9]研究在正交分多址蜂

中

于M2M大量

介

3) 智能

和M2M网关之提供接M2M区域网；

和

源分配方案的能耗化．

4)通信网

；

文献[10] 一步研究M2M网中采用客端中方案

的能耗化策略．个无 M2M 可以充当一个聚点

其它的M2M 数据包，方案可能缺少一个蜂

接口或有着很差的通信路，因此文中提出客端中

案来提高路可靠性和能耗化．文献[11]研究在基于

M2M网于大量管理能耗化的算法和性能

价．由于大多数机器都是由池提供且机器

5) 程客端或用程序．

且

中

方

中

数

量

期

多，文提出了确保M2M中的低的

控制算法．

能耗的

机器

上述提出的路由策略少考到M2M网能自

地

完成数据的

和共享，及网

的

点行具有聚集和

律

M2M

罔1

1 系架构

的社会特征．因此，

就会使得消息不断的往社会性高的

M2M architecture

Fig．1

点聚集，点不断的行消息的

，能量消耗速度快，使

参与到后的消

和能耗的不均衡，降低了网

的整体性能．本文重点关注M2M网数据的

能耗．在研究M2M网的路由策略，充分考

的社会性和的相遇概率，使中点的更加有目

的性，增加了消息的送成功率．我注重提高数据

成功率，而且的能耗均衡．

M2M网常常遭受能耗

有效的能耗化是M2M网通信中面的主要挑

一．考到M2M网能自地完成数据的和共享，并

点行具有聚集和律的社会特征．因此，本文提出物

网M2M中基于社区的能耗感知路由策略，把具有相同特性

点聚集在一起形成社区，将整个M2M网划分

若干个社区，在社区内和社区和共享数据．同合考

点的能耗速率和点的相遇概率来行路由决策，避免

旧o．因此，M2M网

点

某些点的能量很快减少到零，不能再

中去，造成了网流量

息

之

中

点

且

了点

点

不

送

的

考

点

3相关概念和网模型

部分点能量消耗快的

本文

，从而

回

点

的

均衡．

构如下：第2

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