用於在網絡的節點之間複製數據分量的方法和系統的製作方法
2023-08-13 02:54:01
專利名稱：用於在網絡的節點之間複製數據分量的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及用於在無線傳感器網絡的節點之間複製數據的方法和系統。具體地，本發明涉及當檢測到可能的故障時在節點之間複製數據分量。
背景技術：
在常規的基於計算機的存儲系統中，數據通常存儲在具有保護層、備用系統和加密算法的複雜系統中。然而，如今存在大量基於環境的公共安全危害，例如灌木叢火災(brush fire)、生化事故或攻擊等。獲取關於這樣的危害的實時並精確的信息對於抑制危害和最小化損失來說是關鍵的。在現有的存儲系統中，仍然可能由於技術故障、病毒或不可預測的災難而丟失數據。當前的焦點在於構建容納數據及其備份的靜態結構。不幸的是，這在全球分布式網絡環境中並沒有幫助。此外，常規的災難恢復系統不能夠保護數據免受來自外部的攻擊(例如，黑客)以及自然災害。
以上引入的專利申請通過提供其中多個節點/節點互連(例如，基於對等)的無線傳感器網絡，採取了避免數據丟失的步驟。為了在無線傳感器網絡內存儲數據集合，將數據集合分解為數據分量，然後將數據分量存儲在該網絡的節點之中。通常根據路由表等等，按照通過該網絡的路由路徑進行對數據分量的存儲。當遵循路徑時，便將數據分量存儲在節點之中。另外，該網絡中的每個節點都備有傳感器，用於感知可能影響節點傳輸或存儲數據分量的能力的環境因素。基於傳感器的檢測系統的其它例子在美國專利No.6,169,476 B1和No.6,293,861 B1中進行了描述，這兩個專利都通過引用的方式納入了本說明書。
不幸的是，現有系統並未提供在已將數據分量存儲到節點中後處理節點可能的故障的方法。具體地，現有系統並未提供將數據分量從可能出故障的節點複製/拷貝(replicate/copy)到網絡中另一節點的方法。鑑於上述情況，需要一種用於在無線傳感器網絡的節點之中複製數據分量的方法和系統。具體地，需要一種可以有效地將數據分量從可能出故障的節點複製到能夠接收該數據分量的鄰近節點的系統。
發明內容
總的來說，本發明提供了一種用於在無線傳感器網絡的節點之間複製數據的方法和系統。具體地，在本發明中，提供了一種包括多個對等節點的無線傳感器網絡。該網絡中的每個節點尤其還包括了用於檢測環境因素的傳感器。當在節點內檢測到可能的故障時，所述節點會查詢其鄰近節點以確定它們是否具有存儲當前存儲在所述可能出故障的節點內的任何數據分量的能力。基於所述查詢，將所述可能出故障的節點中的數據分量複製到一個或多個所述鄰近節點。此後，可以將所述複製的細節廣播至所述網絡中的其它節點，並且可以更新標識了遍及所述無線傳感器網絡而存儲的數據分量的位置的任何路由表。
本發明的第一方面提供了用於在對等節點的傳感器網絡中的節點之間複製數據分量的方法，其包括感知所述節點之一內可能的故障；查詢所述一個節點的鄰近節點，以確定所述鄰近節點存儲當前存儲在所述一個節點內的數據分量的能力；基於所述查詢將所述數據分量複製到所述鄰近節點中的至少一個；以及將所述複製的細節從所述至少一個鄰近節點廣播至與所述至少一個鄰近節點相鄰的節點。
本發明的第二方面提供了一種無線傳感器網絡，其包括多個節點，每個節點包括傳感器、用於查詢鄰近節點的查詢系統，以及用於基於所述查詢將數據分量複製到所述鄰近節點的通信系統；全局路由表，其標識了數據分量當存儲在所述節點之中時的位置；以及更新系統，用於在將所述數據分量複製到所述鄰近節點時更新所述全局路由表。
本發明的第三方面提供了一種在傳感器網絡中使用的節點，其包括用於檢測所述節點內可能的故障的傳感器；用於在所述傳感器檢測到所述可能的故障時查詢鄰近節點的查詢系統；用於基於所述查詢將當前存儲在所述節點內的數據分量複製到所述鄰近節點中的至少一個的通信系統；以及用於在複製所述數據分量時更新路由表的更新系統。
本發明的第四方面提供了一種存儲在可記錄介質上的程序產品，用於在對等節點的傳感器網絡中的節點之間複製數據分量，其包括用於當特定節點內的傳感器檢測到可能的故障時查詢鄰近節點的程序代碼；用於基於所述查詢將當前存儲在所述特定節點內的數據分量複製到所述鄰近節點中的至少一個的程序代碼；以及用於在複製所述數據分量時更新路由表的程序代碼。
本發明的第五方面提供了一種用於部署在對等節點的無線傳感器網絡中的節點之間複製數據分量的應用的系統，其包括計算機基礎設施，所述計算機基礎設施可操作以便當特定節點內的傳感器檢測到可能的故障時查詢鄰近節點；基於所述查詢將當前存儲在所述特定節點內的數據分量複製到所述鄰近節點中的至少一個；以及在複製所述數據分量時更新路由表。
本發明的第六方面提供了含於傳播信號的計算機軟體，用於在對等節點的無線網絡中的節點之間複製數據分量，所述計算機軟體包括使計算機系統實現以下功能的指令當特定節點內的傳感器檢測到可能的故障時查詢鄰近節點；基於所述查詢將當前存儲在所述特定節點內的數據分量複製到所述鄰近節點中的至少一個；以及在複製所述數據分量時更新路由表。
因此，本發明提供了一種用於在無線傳感器網絡的節點之間複製數據的方法和系統。
根據以下結合附圖對本發明的各個方面的詳細描述將會更容易理解本發明的這些特徵和其它的特徵，其中
圖1描述了依照本發明的說明性無線傳感器網絡；圖2描述了依照本發明的多個節點；圖3描述了被分解為數據分量的數據集合；圖4描述了在已經遍及節點存儲了數據分量之後圖1的無線傳感器網絡；圖5描述了在節點已經檢測到可能的故障之後圖4的無線傳感器網絡；圖6根據本發明的一個實施例，描述了在可能出故障的節點查詢其鄰近節點之後圖5的無線傳感器網絡；圖7根據本發明的另一實施例，描述了在可能出故障的節點查詢其鄰近節點之後圖5的無線傳感器網絡；圖8根據本發明的一個實施例，描述了在基於查詢已將數據分量從可能出故障的節點轉移至鄰近節點之後圖5的無線傳感器網絡；圖9根據本發明的另一實施例，描述了在基於查詢已將數據分量從可能出故障的節點轉移至鄰近節點之後圖5的無線傳感器網絡；圖10根據本發明的一個實施例，描述了可能出故障的節點查詢其鄰近節點的較為詳細的示圖；圖11根據本發明的一方面，描述了可能出故障的節點將其數據分量轉移至單個鄰近節點的較為詳細的示圖；圖12根據本發明的另一方面，描述了可能出故障的節點將其數據分量轉移至多個其它節點的較為詳細的示圖。
附圖不一定按比例。該附圖僅僅是示意性表示，並不旨在描繪本發明的具體參數。附圖旨在僅描述本發明的典型實施例，並且因此不應當被認為限制了本發明的範圍。在附圖中，相同的編號表示相同的元件。
具體實施例方式
如以上所指出的，本發明提供了一種用於在網絡的節點之間複製數據的方法和系統。具體地，在本發明中，提供了包括多個對等節點的網絡。該網絡中的每個節點尤其還包括用於檢測環境因素的傳感器。當在節點內檢測到可能的故障時，該節點會查詢其鄰近節點以確定它們是否具有存儲當前存儲在可能出故障的節點內的任何數據分量的能力。基於該查詢，將可能出故障的節點中的數據分量複製到一個或多個鄰近節點。此後，可以將複製的細節廣播至網絡中的其它節點，並且可以更新標識了遍及無線傳感器網絡而存儲的數據分量的位置的任何路由表。
現參照附圖，圖1描述了根據本發明的說明性無線傳感器網絡10，其包括節點網絡12、一個或多個傳輸路由器16、18、20，以及一個或多個監控站22。節點網絡12包括(1)用於感知環境變化以及用於傳達和存儲數據分量的多個節點13，以及(2)虛擬網絡14，其提供用於通過網狀網絡(mesh network)或ad hoc(特定)網絡在多個節點13之間路由數據的通信基礎設施。如以下進一步詳細描述的，每個節點都是能夠與鄰近節點無線通信的自主單元。此外，虛擬網絡14包括可以利用更新系統17，或者通過單個節點(individual node)13來周期性更新的全局路由表15(如以下進一步描述的)。
傳輸路由器16、18、20可以包括能夠在節點網絡12與監控站22之間中繼數據的任何類型的路由器。實例包括大功率蜂窩塔(cell tower)、無線電發射機、微波發射機，等等。監控站22可以包括這樣的任何類型的設施，即在其中可以分析、存儲、顯示等等從節點網絡22感知的數據。
節點網絡12可以在包括全網狀拓撲或部分網狀拓撲的ad hoc網絡或網狀網絡中實現。在全網狀拓撲中，每個節點彼此通信。在部分網狀拓撲中，每個節點不一定與其它節點通信。雖然將本發明描述為是在無線環境中實現的，但是要認識到使用有線技術也可以實現一些或所有的通信。
現參照圖2，其中描述了多個節點24、40、42、44，並詳細示出了節點24。在該說明性例子中，節點24包括微控制器26；用於感知在例如振動、風、化學以及溫度方面的環境變化的傳感器層28；具有被動層(passivelayer)37和主動層(active layer)39的網絡傳輸和邏輯層30；以及能量供應，在該情況下是太陽能電池33。
微控制器26的功能可以包括控制將要由節點24實現的全部任務(例如，調度傳感器讀取和通信)，控制到各個組件的動力，處理所感知的數據，確定節點24的狀況，維護和更新全局路由表15(圖1)，等等。傳感器層28可以包括這樣的任何類型的傳感器，即該傳感器測量包括物理、化學或生物變化的一些外界刺激。傳感器層28可以收集、處理和存儲所感知的數據。網絡傳輸層30可以包括允許節點24與鄰近節點40、42、44和/或傳輸路由器46通信的任何類型的無線通信系統。
如所指出的，每個節點包括被動層37和主動層39。被動層37用於將數據從一個節點傳遞或「轉發(hopping)」至另一節點。主動層39用於傳達由該節點本身所聚集或產生的數據。因而，在該說明性實施例中，源自於節點24的數據可以有可能被直接傳遞至傳輸路由器46、通過節點44被轉發至傳輸路由器46，或者在被傳遞至傳輸路由器46之前通過節點40、42和44而被轉發。在節點42變得不可用的情況下，舉例來說，可以將數據從節點40重新路由至節點44(經由虛線)。
如以上交叉引用的專利申請所描述的，每個節點包括連接和聚集系統31，用於允許通過近鄰(neighbor)將節點「連接」到網絡中，以及允許節點將其近鄰聚集到網絡中。鄰近節點的操作能力，包括通信路由信息以及存儲在鄰近節點中的數據分量，均保存在局部路由表38中。例如，節點24內的局部路由表38可以標識存儲在鄰近節點40、42和44內的數據分量。如下面將進一步描述的，當傳感器層28在節點24內檢測到可能的故障時，查詢系統32允許節點24查詢鄰近節點40、42和44。基於該查詢，通信系統34然後可以將存儲在節點24內的任何數據分量拷貝/複製到一個或多個鄰近節點40、42和44(例如，經由被動層37或主動層39)。此後，節點40、42和44內接收數據分量的通信系統34會將複製的細節廣播至其鄰近節點(未示出)。而且，在複製之後，有關節點內的更新系統36會根據需要更新局部路由表38和全局路由表15(圖1)(例如，以反映所複製的數據分量的新位置)。
應當理解，本發明中的節點可以包括未示出的其它計算機化的組件，例如處理單元、存儲器、總線、輸入/輸出(I/O)接口、外部設備/資源以及存儲單元。處理單元可以包括單個處理單元，或者可以分布於在一個或多個位置(例如在客戶機和伺服器上)的一個或多個處理單元。存儲器可以包括任何已知類型的數據存儲器和/或傳輸介質，包括磁介質、光介質、隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、數據高速緩存、數據對象，等等。此外，類似於處理單元，存儲器可以位於單個物理位置，包括一個或多個類型的數據存儲器，或者以各種形式分布於多個物理系統。
I/O接口可以包括用於將信息交換到外部源或從外部源交換信息的任何系統。外部設備/資源可以包括任何已知類型的外部設備，包括揚聲器、CRT、LED屏幕、手持設備、鍵盤、滑鼠、話音識別系統、語音輸出系統、印表機、監控器/顯示器、傳真機、尋呼機等。總線可以提供在節點中的每個組件之間的通信鏈路，並且同樣可以包括任何已知類型的傳輸鏈路，包括電、光、無線的等。
如果利用的話，存儲單元可以是能夠提供對數據分量存儲的任何系統(例如，資料庫)。這樣的話，存儲單元可以包括一個或多個存儲設備，例如磁碟驅動器或光碟驅動器。在另一實施例中，存儲單元包括分布於例如區域網(LAN)、廣域網(WAN)或存儲區域網(SAN)(未示出)的數據。
再次參照圖1，為了確保節點網絡12內的節點13能夠中繼從其各個相連的傳感器聚集的信息，它們必須在很大程度上依賴通過鄰近節點的通信路徑。基於由更新系統17(或由單個節點的更新系統36)周期性更新的全局路由表15來確定這些路徑。在一個實施例中，該全局路由表15體現於隨每個節點13存儲的局部路由表38中。如以上交叉引用的專利申請所詳細描述的，可以使用「預先激活心跳(pre-active heartbeat)」算法來創建局部路由表38，該算法為每個節點排列可能的路由路徑，以便將數據中繼返回主監控站。
同樣如所指出的，可以利用「預先激活心跳」算法來為節點網絡12中的每個節點更新局部路由表38。為了完成該任務，該算法使節點將其鄰近節點聚集到網絡12中，然後讓鄰近節點聚集其鄰近節點，等等，直到已聚集了所有的節點。該過程開始於端點(Endpoint)，並且經過節點網絡12向外擴展。之後，當從節點13收集到傳感器數據的時候，將所收集的數據發送回該端點。端點可以僅包括例如能夠與傳輸路由器通信的特定類型的節點。每個節點均能夠與一個或多個近鄰通信。應當注意到，雖然該過程是參照啟用節點網絡12進行描述的，但是該方法還可以用於啟用利用了任何類型的通信設備，例如蜂窩電話、無線路由器、PDA等的任何類型的網絡。
當節點初次被通電時，其通信限於JOIN(連接)廣播式消息，其本質上是說，「我想連接網絡」。因而，當初次開啟節點網絡的時候，每個節點僅可以廣播JOIN，並且不會接收響應，直到涉及端點。端點被初始化具有響應JOIN廣播的能力。也就是說，端點會應答所有的JOIN廣播它可以利用GATHER(聚集)響應進行檢測。因而，端點識別來自於鄰近節點JOIN廣播，並且利用GATHER做出響應。節點一識別出GATHER，該節點就變成網絡的成員並停止廣播JOIN。因而，起初，節點網絡由端點和端點的鄰近節點組成。舉例來說，可以將鄰近節點定義為可以彼此通信的一組節點。
節點一在網絡中建立起自身，該節點就切換到GATHER廣播以聚集其自已的近鄰。這樣，該循環重複其本身，並且廣播JOIN的每個節點作為另一附近的聚集節點(或端點)的近鄰而被挑選(pick up)。此外，無論節點在何時成為網絡內的近鄰，其都從JOIN切換到GATHER。很快地，所有的節點都會成為另一節點的近鄰。節點一成為近鄰，其就可以收集數據並將其發送至近鄰。近鄰會將數據傳遞給其近鄰，等等，直到該數據返回到端點。通過以下述方式允許每個節點在網絡內具有很多近鄰而建立了網絡冗餘。
在短周期之後，建立了整個網狀網絡。在某些情況下，當節點不再接收JOIN請求時，節點就可以確定網絡已經形成。每個節點將仍然發送出GATHER，但卻以低得多的頻率，這是因為只有可以連接的新的節點才是例如取代損壞(broken)節點的節點。
在任何情況下，當節點網絡12已經建立時，其可以用於以安全並且冗餘的方式有效地存儲數據分量。具體地，現參照圖3，其中示出了數據集合/結構50。在本發明中，數據集合50被分段成或被分解為截然不同的數據分量52。此後，將數據分量52存儲在上述節點網絡12的節點13內。具體地，參照圖4，其中較為詳細地示出了本發明的節點網絡(下文中的網絡12)。如所描述的，網絡12包括對等節點A-Y。使用任何已知的算法可以將數據分量52(圖3)存儲在節點A-Y之中。例如，以上交叉引用的專利申請描述了可以通過網絡12遵循以便可以將數據分量52存儲在節點A-Y內的各種通信路徑。圖4中示出了這些可能的路由中的一個。至此，假設數據分量52已經存儲在節點A-Y之中。該描述參照的是柵格式基礎設施，從而使得若干(即使不是每個)節點A-Y具有一個「難題(puzzle)」。
當前，還沒有針對如果這些節點A-Y中的一個已經出故障或者將要出故障來考慮功能性，因而導致最終的數據/應用難題對於終端目的地是不完整並且不規則的。本發明通過提供在實際發生故障之前(例如，在延遲時間期間)將數據分量從可能出故障的節點拷貝/複製到一個或多個其它節點的能力以便不會丟失數據，而解決了這一缺點。
例如，參照圖5，其中這樣描述了網絡12，即節點A已在其中檢測到可能的故障。通常通過節點的內部傳感器(例如，圖2的傳感器層28)檢測節點內可能的故障。這樣的故障可以歸咎於諸如環境因素的任何原因，並且不旨在作為本發明的限制部分。當檢測到可能的故障時，檢測到該故障的節點(例如，節點A)將利用其內部查詢系統32(圖2)查詢其鄰近(例如，相鄰)節點以確定鄰近節點存儲當前存儲在節點A中的數據分量的能力。在這種情況下，節點A將查詢節點F和B。在典型的實施例中，基於諸如鄰近節點的可用資源、存儲容量、整體狀況等因素來確定鄰近節點F和B的能力。應當理解，在典型的實施例中，鄰近節點包括水平和垂直的近鄰。然而，應當理解鄰近節點還可能意味著對角的近鄰。
現參照圖6，其描述了說明性結果中的一組。如所示出的，節點F具有65％的可用資源、75％的可用存儲容量以及「良好」的整體狀況，而節點B具有85％的可用資源、75％的可用存儲容量以及「良好」的整體狀況。假設節點A的數據分量要求大量的資源，那麼基於來自於其兩個鄰近節點的查詢結果，節點B顯得最適於接收該數據分量。在這樣的情況下，節點A內的通信系統34(圖2)會將數據分量拷貝/複製到節點B。應當理解到，並不需要將節點A上所有的數據分量複製到單個接收節點。例如，可以在節點B與F之間對節點A上的數據分量分段/分割。
在節點B和節點F都不能滿足節點A的要求的情況下，節點B和F可以查詢其鄰近(相鄰)節點。在這種情況下，節點B將查詢節點C和G，而節點F將查詢節點K和G。該查詢過程可以發生任何數目的循環/級別，這意味著如果節點B和F近鄰的近鄰不能滿足要求，那麼那些近鄰可以查詢它們的近鄰。例如，節點C可以查詢節點D和H。如所指出的，這可以發生N級，或者可以建立指定的限制(例如，3)。
現參照圖7，其示出了第二組查詢結果，由此節點F和節點B都不單獨具有從節點A接收數據分量的能力。如所描述的，節點F具有40％的可用資源、25％的可用存儲容量以及「尚可」的整體狀況，而節點B具有35％的可用資源、40％的可用存儲容量以及「尚可」的整體狀況。如以上所指出的，在這樣的情況下，節點B和F可以查詢其各自的鄰近節點(例如，節點K、G和C)以確定鄰近節點存儲節點A的數據分量的能力。基於該結果，節點A將決定如何將其數據分量分成與所查詢的節點的能力成比例。如圖8中所示，節點A已將其數據分量分段成三個部分，以便將兩個部分複製到節點F，而將一個部分複製到節點B。然而，如以上所指出的，還可以在節點B和F的近鄰之中展開對數據分量的分割。參照圖9，藉由在節點A的近鄰以及節點B和F的近鄰之間分割數據分量而描述了這種情況。具體地，已經將節點A的數據分量分段成六個部分，其中將兩個部分複製到節點F，將兩個部分複製到節點G，將一個部分複製到節點B，以及將一個部分複製到節點C。
應當理解，可以利用任何方法來確定是否應當將數據分量分段以及應當如何將數據分量分段以便在多個節點之間複製。例如，節點A內的查詢系統可以首先計算存儲其數據分量所需要的能力。然後該查詢系統可以接收查詢結果。如果單個節點不具有存儲節點A的所有數據分量的能力，則通信系統可以根據節點的能力在多個節點之間按比例地分段/複製數據分量。例如，如果節點B具有存儲1/3數據分量的能力，那麼節點A可以向那裡複製達到其1/3的數據分量。
在任何情況下，一旦已經了複製數據分量，該複製的細節就會被廣播至接收該數據分量的節點的近鄰以及並未接收任何數據分量的可能出故障的節點的任何其它近鄰。例如，如果節點B從節點A接收了所有的數據分量，則節點A會將該事實廣播至節點F。類似地，節點B會將該事實廣播至節點G和C。可選地，如果在節點F與B之間分割了數據分量，則節點B會將細節(例如，其已接收到的數據分量)廣播至節點C和G，而節點F會將細節(例如，其已接收到的數據分量)廣播至節點K和G。通常，通過節點內的通信系統(即圖2的通信系統34)來實現廣播(例如，使用會話啟動協議(Session Initiation Protoc0l))。
在完成廣播之後，節點內的更新系統(例如，圖2的更新系統36)可以用於更新其相應的局部路由表。如以上所指出的，節點的局部路由表通常標識了當前由該節點存儲的數據分量以及由其近鄰存儲的數據分量。例如，節點A內的局部路由表會標識存儲在節點A內的數據分量以及存儲在節點F和B內的數據分量。至此，可以認為局部路由表標識了數據分量當存儲在節點的子集或局部鄰域內時的位置。相反地，全局路由表15(圖1)標識了遍及整個網絡12而存儲的所有數據分量的位置。在典型的實施例中，可能出故障的節點(例如，節點A)可以負責通過其內部更新系統來更新全局路由表15。
現參照圖10，其示出了描述節點A可能出故障並且正在警告/查詢其近鄰的情況的較為詳細的結構圖。如所描述的，節點A最初會查詢其鄰近節點F和B以確定它們的能力。圖11示出了將所有的節點A的數據分量都複製到節點B的情況(即基於查詢，發現節點B具有所需要的能力)。如以上所指出的，在這樣的情況下，節點A會將該事實廣播至節點F，而節點B會廣播至節點G和C。此後，將更新節點F、G、C和B內的每個局部路由表，並且對於必要的修復可以關閉節點A。圖12描述了將來自於節點A的數據分量分段成四個部分並複製到節點B、F和G的情況。具體地，如所描述的，節點B接收數據中的一個部分，節點F接收數據中的兩個部分，而節點G接收數據中的一個部分。正如前所述，這些節點中的每一個然後會將複製的細節(例如，標識其已接收到的數據分量)廣播至其各自的近鄰，並且會相應地更新所有有關的路由表(全局或局部)。
應當理解，可以提供本發明的教導作為關於認購或收費基礎的商業方法。例如，可以由為顧客提供文中所描述的功能的服務提供商來創建、維護、支持和/或部署網絡12或節點13。
還應當理解，本發明可以在硬體、軟體、傳播信號，或者其任意組合中實現。任何種類的計算機/伺服器系統-或適於實現文中所描述的方法的其它裝置-都是適合的。硬體和軟體的典型組合可以是具有這樣的電腦程式的通用計算機系統，即當裝載和執行該電腦程式的時候，該電腦程式實現文中所描述的相應的方法。可選地，可以利用含有用於實現本發明的一個或多個操作任務的專用硬體的專用計算機。本發明還可以含於電腦程式產品或傳播信號，其包括使得文中所描述的方法能夠實現的所有相應的特徵，並且當裝載於計算機系統時，其能夠實現這些方法。在本發明上下文中的電腦程式、傳播信號、軟體程序、程序或軟體意味著這樣一組指令以任何語言、代碼或符號的任何表達，即該組指令旨在使具有信息處理能力的系統或是直接地或是在以下其一或二者之後實現特定的功能(a)轉換成另一種語言、代碼或符號；和/或(b)以不同實質的形式再現。
已經出於說明和描述的目的給出了本發明的優選實施例的前述描述。其並不旨在窮舉或將本發明限制於所公開的嚴格的形式，並且顯然很多修改和變化都是可能的。對本領域的技術人員來說可以是顯而易見的這樣的修改和變化都意味著將包括在如所附權利要求所定義的本發明的範圍之內。
權利要求
1.一種用於在對等節點的傳感器網絡中的節點之間複製數據分量的方法，所述方法包括感知可能的節點故障；查詢所述一個節點的鄰近節點，以確定所述鄰近節點存儲當前存儲在所述一個節點內的數據分量的能力；基於所述查詢將所述數據分量複製到所述鄰近節點中的至少一個；以及將所述複製的細節從所述至少一個鄰近節點廣播至與所述至少一個鄰近節點相鄰的節點。
2.根據權利要求1的方法，其進一步包括基於所述複製更新路由表。
3.根據權利要求1或2的方法，其中所述傳感器網絡是無線傳感器網絡。
4.根據權利要求1、2或3的方法，其中所述查詢步驟包括查詢所述鄰近節點以確定所述鄰近節點的可用資源、存儲容量以及整個狀況。
5.根據權利要求1至4中任何一項的方法，其中所述複製步驟包括基於所述查詢將所述數據分量複製到所述鄰近節點之一，或者基於所述查詢將所述數據分量的不同部分複製到不同的鄰近節點。
6.根據權利要求1至5中任何一項的方法，其中如果所述查詢確定所有的所述鄰近節點都缺乏所述能力，則不將所述數據分量複製到所述至少一個鄰近節點，並且其中所述方法進一步包括如果所述鄰近節點缺乏存儲所述數據分量的能力，則查詢與所述鄰近節點相鄰的節點；以及基於所述查詢將所述數據分量複製到所述相鄰節點中的至少一個。
7.根據權利要求1至6中任何一項的方法，其進一步包括提供數據集合；以及將所述數據集合分成數據分量。
8.根據權利要求1至7中任何一項的方法，其進一步包括在所述感知步驟之前，使用全局路由表將所述數據分量存儲在所述節點之中。
9.一種無線傳感器網絡，其包括多個節點，每個節點包括傳感器、用於查詢鄰近節點的查詢系統，以及用於基於所述查詢將數據分量複製到所述鄰近節點的通信系統；全局路由表，所述全局路由表標識了數據分量當存儲在所述節點之中時的位置；以及更新系統，所述更新系統用於在將所述數據分量複製到所述鄰近節點時更新所述全局路由表。
10.一種在傳感器網絡中使用的節點，其包括傳感器，所述傳感器用於檢測所述節點內可能的故障；查詢系統，所述查詢系統用於在所述傳感器檢測到所述可能的故障時查詢鄰近節點；通信系統，所述通信系統用於基於所述查詢將當前存儲在所述節點內的數據分量複製到所述鄰近節點中的至少一個；以及更新系統，所述更新系統用於在複製所述數據分量時更新路由表。
11.一種存儲在可記錄介質上的用於在對等節點的傳感器網絡中的節點之間複製數據分量的程序產品，其包括用於當特定節點內的傳感器檢測到可能的故障時查詢鄰近節點的程序代碼；用於基於所述查詢將當前存儲在所述特定節點內的數據分量複製到所述鄰近節點中的至少一個的程序代碼；以及用於在複製所述數據分量時更新路由表的程序代碼。
12.一種用於部署在對等節點的無線傳感器網絡中的節點之間複製數據分量的應用的系統，其包括計算機基礎設施，其可操作以便當特定節點內的傳感器檢測到可能的故障時查詢鄰近節點；基於所述查詢將當前存儲在所述特定節點內的數據分量複製到所述鄰近節點中的至少一個；以及在複製所述數據分量時更新路由表。
13.一種含於傳播信號的用於在對等節點的無線網絡中的節點之間複製數據分量的計算機軟體，所述計算機軟體包括使計算機系統實現以下功能的指令當特定節點內的傳感器檢測到可能的故障時查詢鄰近節點；基於所述查詢將當前存儲在所述特定節點內的數據分量複製到所述鄰近節點中的至少一個；以及在複製所述數據分量時更新路由表。
全文摘要
在本發明中，提供了包括多個對等節點的無線傳感器網絡。該網絡中的每個節點尤其還包括了用於檢測環境因素的傳感器。當在節點內檢測到可能的故障時，該節點會查詢其鄰近節點以確定它們是否具有存儲當前存儲在可能出故障的節點內的任何數據分量的能力。基於所述查詢，將所述可能出故障的節點中的數據分量複製到一個或多個所述鄰近節點。此後，可以將所述複製的細節廣播至所述網絡中的其它節點，並且可以更新標識了遍及所述無線傳感器網絡而存儲的數據分量的位置的任何路由表。
文檔編號H04L12/56GK101019375SQ200580030461
公開日2007年8月15日 申請日期2005年9月21日 優先權日2004年9月22日
發明者E·Y·T·喬伊, M·金, 金鐘海 申請人:國際商業機器公司