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龙图腾网恭喜无锡鑫坤通信工程有限公司申请的专利基于树状结构的智慧社区物联网通信方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118118508B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410227333.1，技术领域涉及：H04L67/12；该发明授权基于树状结构的智慧社区物联网通信方法是由许力;牛犇;徐人杰设计研发完成，并于2024-02-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于树状结构的智慧社区物联网通信方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于树状结构的智慧社区物联网通信方法，涉及物联网通信技术领域，包括构建基于树状结构的网络拓扑；中继节点定期收集子节点状态信息和自身状态评估路径质量进行路径优化；实时收集数据进行分层数据聚合并实施能量均衡传输；对收集的数据进行异常检测并制定应对措施。本发明通过构建基于树状结构的网络拓扑，实现了对网络路径的灵活优化，中间节点不仅定期收集子节点的状态信息，还结合自身状态评估路径质量，及时进行路径调整，提高了数据传输效率，通过均衡节点能量消耗并对收集的数据进行异常检测制定相应的应对措施，确保了数据的准确性和可靠性，为智慧社区的智能管理提供了有力支持。

本发明授权基于树状结构的智慧社区物联网通信方法在权利要求书中公布了：1.基于树状结构的智慧社区物联网通信方法，其特征在于：包括，构建基于树状结构的网络拓扑；中继节点定期收集子节点状态信息和自身状态评估路径质量进行路径优化；实时收集数据进行分层数据聚合并实施能量均衡传输；对收集的数据进行异常检测并制定应对措施；所述构建基于树状结构的网络拓扑为在智慧社区中心位置部署一个网关设备作为整个物联网网络的根节点，负责管理整个网络，包括节点注册、数据汇总与外部网络的通信，根据社区的地理布局和设备分布，将社区划分为若干个区域，每个区域作为一个分支，在每个区域内选择楼栋控制器或区域网关作为中继节点，在智慧社区的各个位置部署传感器节点作为子节点收集环境数据包括温度、湿度和光照，子节点直接连接到最近的中继节点，通过中继节点与根节点通信，在子节点启动时自动向网关发送注册请求，根节点接收到注册请求后将子节点信息记录在网络管理表中，并分配给子节点一个网络地址，网关根据社区实际情况和节点的位置信息，确定树状网络的层数和每层的节点数；所述评估路径质量进行路径优化为根节点使用收到的状态信息对网络路径质量进行实时评估：定义信号强度评估函数： 其中，是第i个子节点的信号强度，表示子节点与中继节点通信的无线信号强度，是中继节点的信号强度，表示中继节点与上级节点或中心节点通信的无线信号强度，和是权重系数，N是子节点的总数；定义数据传输效率函数： 其中，是第i个子节点到中继节点的数据传输速率；定义能量效率函数： 其中，是第i个子节点的剩余能量，表示为节点电池的剩余电量百分比或剩余使用时间，是中继节点的剩余能量，和是权重系数；定义路径稳定性评估函数： 其中，是第i个子节点到中继节点的路径稳定性，是中继节点的路径稳定性，和是权重系数；综合构建路径质量评估算法： 其中，Q为路径质量评估结果，是信号强度，是数据传输效率，是能量效率，是路径稳定性；所述实施能量均衡传输包括计算网络中所有节点能量消耗方差：设定判断阈值与得出的方差结果进行比较，实施能量均衡传输策略：若，说明网络中的能量消耗均衡，网络能量效率较高，则继续监控网络状态，保持当前的数据传输和能量管理策略；若，说明网络中中的能量消耗不均衡，网络能量效率低，则重新分配节点的数据传输量，减少高能消耗节点的负担，增加低能量消耗节点的数据传输任务，根据节点间的通信需求，调整节点的传输功率，对能量消耗较少的节点实施睡眠调度策略，减少闲置时的能量消耗；所述对收集的数据进行异常检测并制定应对措施包括将接收的环境数据整合为数据集D，并对数据集D进行异常检测： 其中，是异常检测函数，输出异常指标e，是数据集D中的第a个数据点，是数据集D中数据点的总数，是数据集D的平均值，是数据集D的标准差，a是索引变量；制定应对措施为将异常指标e与预设阈值和进行对比判断数据异常情况，其中，：若，说明数据出现轻度异常，则进行再次验证或请求节点重新发送数据，增强异常数据来源节点的监测频率；若，说明数据出现中度异常，则对数据进行深入分析，根据异常数据性质和分析结果，调整数据收集的参数或策略，激活预警系统，向管理人员或系统发送预警信息；若，说明数据出现重度异常，则立即启动紧急响应程序自动调整社区内部的安全或环境控制系统，向管理人员、安全人员和紧急服务发送紧急通知，在控制初始紧急情况后对异常数据和事件进行彻底分析，生产并记录异常事件的分析报告。

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