張韋霆，馬維華，王贊森

(南京航空航天大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，南京 210016)

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用于自動(dòng)化質(zhì)監(jiān)的電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)路由算法設(shè)計(jì)※

張韋霆，馬維華，王贊森

(南京航空航天大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，南京 210016)

摘要:提出了一種基于ZigBee無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)絡(luò)用于自動(dòng)化質(zhì)監(jiān)的電子秤路由算法。以DGT-CC為藍(lán)本，使用更加完善的局部流量均衡策略來(lái)規(guī)避擁塞，并為無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)構(gòu)建流量均衡的數(shù)據(jù)匯集樹(shù)路由。通過(guò)本路由算法可以高效、快速地收集電子秤數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)高效方便的質(zhì)監(jiān)。

關(guān)鍵詞:自動(dòng)化質(zhì)監(jiān)；無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)；DGT-CC算法；路由

引言

本文提出了一種用于自動(dòng)化質(zhì)監(jiān)的電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)的路由算法，通過(guò)為電子秤嵌入質(zhì)監(jiān)模塊來(lái)自動(dòng)收集電子秤示數(shù)的信息，質(zhì)監(jiān)模塊之間采用ZigBee組建無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯集與共享，而自組網(wǎng)建立后可以通過(guò)WiFi將數(shù)據(jù)發(fā)送至智能手機(jī)終端，從而方便監(jiān)測(cè)電子秤示數(shù)是否與電磁砝碼重量相符，即是否存在質(zhì)量問(wèn)題。

1電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)

1.1電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)模型定義

電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)以電子秤為通信節(jié)點(diǎn)，建立無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)來(lái)收集由電磁砝碼產(chǎn)生的示數(shù)，當(dāng)質(zhì)監(jiān)完成后，各個(gè)節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)。電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型定義如下：

① 電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布在二維平面內(nèi)(三維情況暫不予考慮)，且節(jié)點(diǎn)位置固定，軟硬件條件相同，所有電子秤節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)自組網(wǎng)集合，記作V，任意可以直接通信的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)稱(chēng)為電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)中的一條直接通信邊，所有直接通信邊的集合記作E。因此，整個(gè)電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)可表示成G=(V,E)。

② 電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)用N表示，i為節(jié)點(diǎn)下標(biāo)，對(duì)于?Ni∈V，N內(nèi)存容量為M，有限的內(nèi)存容量決定了Ni能夠存儲(chǔ)的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目有限。

③ 每個(gè)節(jié)點(diǎn)Ni都有唯一的編號(hào)，節(jié)點(diǎn)Ni的編號(hào)記作addr(i)，為0～9 999之間的整數(shù)，可以參與排序，是節(jié)點(diǎn)參與ZigBee組網(wǎng)時(shí)協(xié)調(diào)器分配的網(wǎng)絡(luò)地址。

④ 對(duì)于?Ni∈V，如果?ei∈E (ei是直接通信邊)，且ei的一個(gè)端點(diǎn)是Ni，那么ei的另一端點(diǎn)稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)Ni的鄰居節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)Ni所有鄰居節(jié)點(diǎn)的總個(gè)數(shù)稱(chēng)作節(jié)點(diǎn)Ni的度，記作d(Ni)。

⑤ 電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)存在一個(gè)數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)Nsink，自組網(wǎng)中所有節(jié)點(diǎn)都將數(shù)據(jù)傳輸給匯集節(jié)點(diǎn)Nsink，節(jié)點(diǎn)Ni到節(jié)點(diǎn)Nsink經(jīng)歷的最短路徑(最小跳數(shù))記為h(Ni)，hNi(Nj)表示節(jié)點(diǎn)Ni的鄰居節(jié)點(diǎn)Ni到數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)Nsink的最短路徑。

⑥ 節(jié)點(diǎn)Ni的所有鄰居節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)集合，記作L(Ni)。

⑦ 設(shè)定每個(gè)電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)都發(fā)送而且只發(fā)送一次數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)Nsink，從第一個(gè)節(jié)點(diǎn)開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)起，到所有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢的這段時(shí)間稱(chēng)為電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)的一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送周期，記作T。

⑧ 電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)依附于電子秤設(shè)備，所以一般認(rèn)為Ni能量無(wú)限(?Ni∈V)，并且在數(shù)據(jù)收集的這段時(shí)間內(nèi)，節(jié)點(diǎn)Ni是固定的，節(jié)點(diǎn)Ni的接收和發(fā)送隊(duì)列容量有限，即如果一段時(shí)間內(nèi)有多個(gè)節(jié)點(diǎn)向Ni發(fā)送數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包會(huì)有一定的丟失概率，將節(jié)點(diǎn)Ni數(shù)據(jù)處理能力(即單位時(shí)間接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的速度)記為B。

⑨ 到數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)Nsink的最短路徑相同的節(jié)點(diǎn)的集合稱(chēng)為同層節(jié)點(diǎn)，“層”用來(lái)衡量節(jié)點(diǎn)到數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)Nsink的最短路徑的長(zhǎng)度，?Ni∈V，如果h(Ni=k)，那么稱(chēng)Ni為第k層節(jié)點(diǎn)，同理，k層節(jié)點(diǎn)就是指所有到數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)Nsink的最短路徑為k的節(jié)點(diǎn)的集合。

⑩ 如果Nj∈L(Ni)且h(Nj)=h(Ni)-1，那么Nj就是Ni的一個(gè)候選父節(jié)點(diǎn)，Ni的所有候選父節(jié)點(diǎn)組成的集合記作F(Ni)，組網(wǎng)時(shí)Ni會(huì)按照流量均衡的原則選擇F(Ni)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)作為自己的父節(jié)點(diǎn)。如果Ni選擇Nj作為父節(jié)點(diǎn)，那么Ni被稱(chēng)為Nj的子節(jié)點(diǎn)，任意節(jié)點(diǎn)(除Nsink)的父節(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)。

1.2電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)模型性能分析

時(shí)延和能耗是反映無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)性能的重要指標(biāo)，在本系統(tǒng)中，各節(jié)點(diǎn)直接安裝在電子秤內(nèi)，節(jié)點(diǎn)能量依附于電子秤，因此可以認(rèn)為無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)能量是無(wú)限的，所以采用節(jié)點(diǎn)總操作數(shù)來(lái)衡量節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)壽命。節(jié)點(diǎn)總操作數(shù)指一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送周期T內(nèi)，節(jié)點(diǎn)Ni執(zhí)行的所有操作(包括接收數(shù)據(jù)包、發(fā)送數(shù)據(jù)包、解析指令、查找路由、數(shù)據(jù)聚合等)，所有操作總數(shù)稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)Ni的總操作數(shù)，記作OP(Ni)。

假設(shè)每次發(fā)送數(shù)據(jù)的大小為K，忽略數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)直接傳輸?shù)臅r(shí)間，將Ni發(fā)出的數(shù)據(jù)包到達(dá)數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)Nsink所用的時(shí)間作為節(jié)點(diǎn)Ni至Nsink的時(shí)延，記作D(Ni)，如下所示：

其中，Tr(Ni)是節(jié)點(diǎn)Ni路由發(fā)現(xiàn)，即尋找下一跳地址所用的時(shí)間；Ts(Ni)是節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)延，與數(shù)據(jù)包大小和節(jié)點(diǎn)單位時(shí)間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)能力相關(guān)，Ts(Ni)的計(jì)算如下所示：

Tt(Ni)是數(shù)據(jù)包從節(jié)點(diǎn)Ni出發(fā)后途經(jīng)若干中間節(jié)點(diǎn)發(fā)送到匯集節(jié)點(diǎn)所用的時(shí)延，Tt(Ni)的計(jì)算如下所示：

如果忽略掉節(jié)點(diǎn)因?yàn)橥ㄐ沛溌访β岛湍康墓?jié)點(diǎn)忙碌而等待的時(shí)間，假設(shè)一個(gè)節(jié)點(diǎn)只發(fā)送一次數(shù)據(jù)包，在一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送周期T內(nèi)，整個(gè)電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)絡(luò)的全部時(shí)延Dtotal如下所示：

?Ni∈V,1≤i≤n

將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)所經(jīng)歷的最小跳數(shù)為h(Ni)，因此整個(gè)電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)的所有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)匯集路徑就是數(shù)據(jù)匯集路徑之和，簡(jiǎn)稱(chēng)路徑和，記作Htotal，因此Htotal和Dtotal如下所示：

?Ni∈V,1≤i≤n

由此發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)總時(shí)延與路徑和存在正相關(guān)，網(wǎng)絡(luò)總操作數(shù)也隨著路徑和的增加而增加，因此可以得出結(jié)論:網(wǎng)絡(luò)性能與路徑和Htotal存在正相關(guān)，可以通過(guò)降低網(wǎng)絡(luò)路徑和來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)性能。

2DGT-CC算法的實(shí)現(xiàn)與改進(jìn)

通過(guò)基于擁塞控制的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匯集樹(shù)生成算法DGT-CC (Data Gather Tree based on Congestion Control)構(gòu)建路由樹(shù)，將與終端智能手機(jī)連接的節(jié)點(diǎn)設(shè)為Nsink，以Nsink為根建立一個(gè)最短數(shù)據(jù)路徑匯集樹(shù)，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)到數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)的路徑都是最短的。設(shè)定Ni到Nsink的跳數(shù)為k，那么Ni總是從集合L中選擇父節(jié)點(diǎn)，L是所有到Nsink的跳數(shù)為(k-1)的節(jié)點(diǎn)組成的集合，所以Ni發(fā)送數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)Nsink的下一跳地址就是Ni的父節(jié)點(diǎn)。

2.1流量均衡原理

根據(jù)流量均衡原理，DGT-CC算法平衡最短路徑數(shù)據(jù)匯集樹(shù)中每一層節(jié)點(diǎn)間的流量之差，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到最優(yōu)。

流量定義：在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)節(jié)點(diǎn)的流量指一段時(shí)間中該節(jié)點(diǎn)發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的總大小，電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)Ni(Ni∈V)的流量定義為在一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送周期T內(nèi)，Ni發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包的總大小。由于在電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)向數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)發(fā)送一次數(shù)據(jù)，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)量相同的情況下，t(Ni)可以簡(jiǎn)化為以Ni為根的子樹(shù)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量總和。

流量熱點(diǎn)簡(jiǎn)介：如果大量節(jié)點(diǎn)同時(shí)向某個(gè)特定的節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，那么這個(gè)節(jié)點(diǎn)就可以稱(chēng)為流量熱點(diǎn)。因此，越靠近Nsink，流量熱點(diǎn)越多，流量熱點(diǎn)緩存滿(mǎn)了之后，后續(xù)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包會(huì)被丟棄，這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)重復(fù)發(fā)送數(shù)據(jù)包，增大網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。所以應(yīng)當(dāng)平衡熱點(diǎn)的流量，防止部分熱點(diǎn)流量過(guò)大，影響網(wǎng)絡(luò)性能。

2.2改進(jìn)后的局部流量均衡策略

DGT-CC算法中的流量均衡步驟直接來(lái)源于流量均衡原理，對(duì)于某個(gè)節(jié)點(diǎn)，總是選擇候選父節(jié)點(diǎn)中流量最小的作為父節(jié)點(diǎn),這樣會(huì)導(dǎo)致單個(gè)節(jié)點(diǎn)的流量均衡，有待優(yōu)化，因此對(duì)局部流量均衡策略進(jìn)行了改進(jìn)。

局部流量均衡：一棵數(shù)據(jù)匯集樹(shù)的第k層節(jié)點(diǎn)的集合記作S(k),Nk1,Nk2,Nk3,…,Nkn∈S(k)，如果t(Nk1)×t(Nk2)×t(Nk3)×…×t(Nkn)取得條件最大值，對(duì)于?t(Nki),t(Nkj)∈S(k)，當(dāng)t(Nki)+t(Nkj)不變時(shí)，必定有t(Nki)×t(Nkj)取得最大值。

因此對(duì)DGT-CC算法進(jìn)行改進(jìn)：對(duì)節(jié)點(diǎn)x進(jìn)行流量均衡調(diào)整時(shí)，如果節(jié)點(diǎn)x的父節(jié)點(diǎn)為u，存在v∈F(x)，則有Max=(t(u)-t(x))×(t(v)-t(x))，使Max>t(u)×t(v)，那么x將父節(jié)點(diǎn)重置為v。

2.3完善后的DGT-CC算法實(shí)現(xiàn)

完善后的DGT-CC算法步驟如下：

①所有節(jié)點(diǎn)初始化，對(duì)于節(jié)點(diǎn)Ni，設(shè)置d(Ni)=0，L(Ni)=?，h(Ni)=∞，F(xiàn)(Ni)=?，t(Ni)=1。

② 數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)發(fā)出層次發(fā)現(xiàn)廣播命令，該命令包含節(jié)點(diǎn)層次計(jì)數(shù)，記作h(re)，節(jié)點(diǎn)Ni收到該命令后，比較h(re)+1和h(Ni)的大小，如果h(re)+1

③ 所有節(jié)點(diǎn)向周?chē)鷱V播發(fā)送hello消息，消息包含節(jié)點(diǎn)層次計(jì)數(shù)，收到的節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)中沒(méi)有源節(jié)點(diǎn)的信息，則將源節(jié)點(diǎn)的層次和地址信息存入到緩沖區(qū)，并且將d(Ni)自加1。當(dāng)接收完所有hello消息后，丟棄層次計(jì)數(shù)大于h(Ni)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，其余的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)存入L(Ni)，將L(Ni)中節(jié)點(diǎn)層次計(jì)數(shù)比h(Ni)小1的節(jié)點(diǎn)存入F(Ni)，并向L(Ni)中的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送包含d(Ni)的消息，使每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能得到鄰居節(jié)點(diǎn)的度。

④ 如果節(jié)點(diǎn)Ni，h(Ni)=1，則Ni是數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)Nsink的鄰居節(jié)點(diǎn)，則Ni可直接發(fā)送請(qǐng)求與Nsink建立父子關(guān)系；否則，Ni對(duì)F(Ni)按照節(jié)點(diǎn)度從小到大排序，節(jié)點(diǎn)度小的優(yōu)先被選擇，節(jié)點(diǎn)度相同時(shí)地址小的優(yōu)先被選擇，向該節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求，得到應(yīng)答后建立父子關(guān)系，通過(guò)這一過(guò)程所有節(jié)點(diǎn)共同組成一棵最短路徑匯集樹(shù)。

⑤ 最短路徑匯集樹(shù)生成后，便進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取流量信息，數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)Nsink廣播流量測(cè)試命令flow_test_packet，節(jié)點(diǎn)Ni收到該命令后會(huì)向父節(jié)點(diǎn)發(fā)送流量測(cè)試數(shù)據(jù)包data_test，具體步驟略——編者注。

經(jīng)過(guò)一個(gè)周期T，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都知道了自身的流量值，并且通過(guò)廣播消息發(fā)送給所有鄰居節(jié)點(diǎn)。

⑥ 改進(jìn)的流量均衡算法步驟略——編者注，可以避免流量熱點(diǎn)問(wèn)題，使網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到優(yōu)化。

2.4路由算法過(guò)程舉例

選取若干ZigBee全功能節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)位置及鄰居信息，隨機(jī)選取任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為ZigBee協(xié)調(diào)器構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示，圖中虛線(xiàn)連接表示節(jié)點(diǎn)間的鄰居關(guān)系。

圖1　節(jié)點(diǎn)鄰居關(guān)系及地址編號(hào)圖

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D進(jìn)行流量均衡的數(shù)據(jù)匯集樹(shù)生成，經(jīng)過(guò)算法步驟的①、②、③，所有節(jié)點(diǎn)都得了自身的層次h和節(jié)點(diǎn)度d，節(jié)點(diǎn)用addr(h,d)的方式表示節(jié)點(diǎn)信息，如圖 2所示。

圖2　節(jié)點(diǎn)層次與節(jié)點(diǎn)度示意圖

根據(jù)步驟④來(lái)構(gòu)建最短路徑數(shù)據(jù)匯集，以7號(hào)節(jié)點(diǎn)為例，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中有兩個(gè)候選父節(jié)點(diǎn)，分別是2(1，5)和3(1，5)，根據(jù)條件，當(dāng)父節(jié)點(diǎn)度數(shù)相同時(shí)選擇地址小的父節(jié)點(diǎn)，即2號(hào)節(jié)點(diǎn)，用帶箭頭的實(shí)線(xiàn)表示子節(jié)點(diǎn)向父節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)匯集的路徑，如圖3所示。同時(shí)統(tǒng)計(jì)該節(jié)點(diǎn)的自身流量信息，在一輪數(shù)據(jù)匯集周期T后，所有節(jié)點(diǎn)都可以得到自己的流量信息。

圖3　最短路徑數(shù)據(jù)匯集樹(shù)

從圖3中可以看出，2號(hào)節(jié)點(diǎn)的流量明顯多于同層節(jié)點(diǎn)，因此需要對(duì)以2號(hào)為根的子樹(shù)進(jìn)行調(diào)整，即從葉子節(jié)點(diǎn)開(kāi)始尋找是否有候選父節(jié)點(diǎn)，可見(jiàn)15號(hào)節(jié)點(diǎn)有調(diào)整的可能，7號(hào)和8號(hào)節(jié)點(diǎn)的流量之積為1×4=4，調(diào)整后為(1+1)×(4-1)=6>4，因此可以進(jìn)行調(diào)整，將7號(hào)節(jié)點(diǎn)作為15號(hào)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)，同時(shí)更新7號(hào)節(jié)點(diǎn)流量信息。對(duì)于7號(hào)節(jié)點(diǎn)，2號(hào)節(jié)點(diǎn)和3號(hào)節(jié)點(diǎn)的流量之積為10×1=10，調(diào)整后為(10-1)×(1+1)=18>10，因此將3號(hào)節(jié)點(diǎn)作為7號(hào)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)，對(duì)于14號(hào)節(jié)點(diǎn)，由于15號(hào)節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)變?yōu)榱?號(hào)節(jié)點(diǎn)，7號(hào)節(jié)點(diǎn)的流量為3，6號(hào)節(jié)點(diǎn)和7號(hào)節(jié)點(diǎn)流量之積為4×3=12，若調(diào)整14號(hào)節(jié)點(diǎn)之后，流量積為(4-2)×(3+2)=10，因此不需要調(diào)整14號(hào)節(jié)點(diǎn)。該方法使同層節(jié)點(diǎn)流量更加均衡，減少出現(xiàn)部分節(jié)點(diǎn)流量過(guò)高影響網(wǎng)絡(luò)整體性能的情況。調(diào)整后的數(shù)據(jù)匯集樹(shù)如圖4所示。

圖4　調(diào)整后的數(shù)據(jù)匯集樹(shù)

3仿真實(shí)驗(yàn)

仿真實(shí)驗(yàn)采用OPNET實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使用ZigBee節(jié)點(diǎn)組織無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)，選取任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)，仿真網(wǎng)絡(luò)時(shí)延以及網(wǎng)絡(luò)中的流量通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)包、節(jié)點(diǎn)類(lèi)型、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)仿真結(jié)果。將一個(gè)數(shù)據(jù)匯集節(jié)點(diǎn)Sink和若干個(gè)普通節(jié)點(diǎn)隨機(jī)均勻分布在區(qū)域內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)略——編者注，算法的仿真結(jié)果略——編者注。

結(jié)語(yǔ)

本文提出了一種基于自動(dòng)化質(zhì)監(jiān)的電子秤無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)路由算法，將電子秤嵌入質(zhì)監(jiān)模塊，質(zhì)監(jiān)人員通過(guò)帶有WiFi的手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)電子秤稱(chēng)重示數(shù)的收集與檢驗(yàn)，而本路由算法可以幫助質(zhì)監(jiān)人員高效地進(jìn)行檢查，防止局部流量過(guò)大導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能受到影響。

參考文獻(xiàn)

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張韋霆、王贊森(碩士研究生)，馬維華(教授)：研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)應(yīng)用。

Wireless Ad Hoc Networks Routing Algorithm of Electronic Scale for

Automatic Quality Supervision※

Zhang Weiting,Ma Weihua,Wang Zansen

(College of Computer Science and Technology,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China)

Abstract：A wireless Ad Hoc networks routing algorithm based on ZigBee of electronic scale for automatic quality supervision is proposed.Based on DGT-CC algorithm,a more perfect local traffic equilibrium strategy is used to avoid congestion,and a traffic balanced data collection tree routing is constructed.The electronic scale data information can be collected efficiently and quickly using the routing algorithm,and the quality supervision can be achieved easily.

Key words:automatic quality supervision;Ad Hoc network;DGT-CC algorithm;route

收稿日期：(責(zé)任編輯：薛士然2015-07-27)

中圖分類(lèi)號(hào):TP301.6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A