1.一种基于虚拟节点的物联网设计方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在加入物联网前,获取第一节点的所有邻居节点并保存,其中,所述邻居节点为能够与目标节点进行通信且没有加入所述物联网的节点;
S2:未加入所述物联网的节点从所述物联网中选择层数最小且孩子节点数最少的节点为父亲节点加入物联网,所述步骤S2进一步包括:S201:加入所述物联网的所有节点广播可服务报文,其中,所述可服务报文中包括节点的层数和孩子节点的数目;S202:未加入所述物联网的节点启动第一超时定时器;S203:获取可服务报文,在所述第一超时定时器超时后,如果接收到可服务报文则进入步骤S204,如果没有接收到可服务报文则返回步骤S201;
S204:依次获取并比较发送可服务报文的节点在所述物联网的层数和孩子节点的数目,选择在所述物联网的层数最小和孩子节点的数目最少的节点进行存储;S205:在所述第一超时定时器到期后,将最终存储的节点作为父亲节点加入所述物联网;
S3:在拥有共同父亲节点的节点中,选择共同邻居节点超过阈值数量且具有相同的通信半径的节点作为兄弟节点,并与所述兄弟节点组成一个虚拟节点,所述步骤S3进一步包括:S301:对于所述物联网上的第二节点启动第二超时定时器;S302:所述第二节点广播配对报文;S303:所述物联网上接收到所述配对报文的节点进行反馈;S304:获取所述配对报文的反馈信息,在所述第二超时定时器超时后,如果接收到所述配对报文的反馈信息,进入步骤S305,如果没有接收到所述配对报文的反馈信息则返回步骤S301;S305:依次获取并比较发送所述配对报文的反馈信息的节点,选择具有共同父亲节点、共同邻居节点超过阈值且配对个数最少的节点作为兄弟节点;S306:所述第二节点和所述兄弟节点组成一个虚拟节点;以及S4:在一个虚拟节点中,每个兄弟节点负责不同数据的收发并监测其它兄弟节点的通信状态,当其它兄弟节点发生故障时,未发生故障的兄弟节点转发发生故障兄弟节点负责转发的数据。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟节点的物联网设计方法,其特征在于,所述步骤S1进一步包括:S101:在加入所述物联网前,所述第一节点广播可到达报文;
S102:所有收到所述可到达报文的节点进行应答;
S103:将所有应答的节点保存在一跳可达表中;以及
S104:在所述第一节点加入物联网后,将所述一跳可达表中已经加入所述物联网树结构的节点删除,剩余节点为所述第一节点的邻居节点。
3.根据权利要求1所述的基于虚拟节点的物联网设计方法,其特征在于,所述步骤S4进一步包括:S401:所述虚拟节点包括第三节点和第四节点,所述第三节点和所述第四节点互为所述兄弟节点,所述第三节点负责网络位末位为1的数据传送,所述第四节点负责网络位末位为0的数据传送;以及S402:所述第三节点和所述第四节点每隔预设时间对彼此进行通信,如果所述第三节点或所述第四节点未收到反馈信息,则所述第三节点或所述第四节点转发对方原本负责的转发的数据。