摘要：阐述了智能化小区的概念，针对智能小区中的数据采集问题，用图表遍历的方法设计了两个数据采集算法，这两种算法都能够访问到每个节点，并收集信息，可根据具体的需要采用具体算法。
关键词：智能小区；传热器网络；算法；结果
所谓的智能小区，就是将在一定地域范围内多个住宅小区进行智能化，资源充分共享，统一管理，提高安全、舒适、方便、节能、可持续发展的生活环境。自20世纪80年代将智能化小区的概念引入到中国房地产开发领域以来，经过近20多年的发展，目前已经进入到一个高速发展的时期。在全国一些如北京、上海、深圳、广州等地已建成许多智能化小区，同时出现了一大批专门从事小区智能化系统设计和开发公司。小区智能化建设不仅可以大大改善物业管理的效率，更为广大业主提供了舒适、便捷、安全的居住环境。但是在小区中需要读取和处理的数据非常多，给实际操作带来一定的困难。传感器网络带为在复杂的环境中部署大规模的网络，进行实际数据采集与处理带来了希望。无线传感器是由大量无处不在的、具有无线通信与计算能力的微小传感器节点构成的自组织分布式网络系统，是那根据环境自主完成指定任务的“智能”系统。与传统的传感器网络相比，无线传感器网络具有节点分布密集、自组网络、资源受限、拓扑变化频繁、多跳方式通信等特点。由点经路由到基站，用户可以通过卫星或因特网进行查看、控制。
本文介绍了一种安全可靠的传感器网络在小区的部署方案，在这个方案中，使用了强连通图的方法对节点进行部署，提高了系统资源的利用率以及信息传输的可靠性。
1 节点访问
定义1节点的连通性：若在无线传感器网络部署区域内，节点之间总可以某种路由方式相互传输信息，则称在网络覆盖区域内节点之间是连通的。
定义2无线传感器网络的连通性：若在无线传感器网络部署区域内，对于所有节点的极大子集，基站总是可以某种路由方式传送相关控制信息到该节点集合中的任何节点，且该节点集合中的任意节点也是连通的，则称在该网络覆盖区域内由此极大节点子集组成的无线传感器网络是连通的。
在信息采集时需要对每一个节点进行访问，即对每一个节点访问一次，这里将所有节点组成的网络拓扑抽象成一个图，每个看作顶点，顶点间的连线看作边，从而构成一个连通图，最后对图上的所有节点进行遍历，收集节点信息。对于连通图，从初始顶点出发一定存在路径和图中的所有其他顶点相连，所以对于连通图从初始顶点出发一定可以遍历该图。信息搜集算法即遍历算法有深度优先和广度优先两种算法。
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1.1 算法1：深度优先算法（DFS）
1）访问初始顶点v并标记顶点v已经访问。2）查找顶点v的第一个邻接顶点w。3）若顶点v的邻接顶点w存在，则继续执行，否则回溯到v，再找v的另外一个未访问过的邻接点。4）若顶点w尚未被访问，则访问顶点w并并标记顶点w已经访问。5）继续查找顶点w的另一个新的邻接顶点wi，如果v取值wi转到步骤3）。直到连通图中所有顶点全部访问过为止。
用邻接矩阵表示图时，搜索一个顶点的所有邻接点需花费O（n）时间，则从n个顶点出发搜索的时间应为O（n2），即DFS算法的时间复杂程度是（n2）。
1.2 算法2：广度优先算法（BFS）
1）顶点w入队列。2）当队列非空时则继续执行，否则算法结束。3）出队列取得对头顶点w；访问顶点w并标记顶点w已经访问。4）查找顶点w的第一个邻接顶点wl。5）若w的邻接顶点wl未被访问过，则wl入队列。6）继续查找顶点w的另一个新的邻接顶点wl，转到步骤5）直到w的所有。
图的广度优先遍历BFS算法是一个分层搜索的过程，和树的层序遍历算法类同，它也需要一个队列以保持遍历过的顶点顺序，以便按出队的顺序再去访问这些顶点的邻接顶点。
在深度优先搜索中，算法表现得好像要尽快远离起始点似的。相反，在广度优先搜索中，算法好像要尽可能地接近起始点。它首先访问起始顶点的所有邻接点，然后再访问较远的区域。它是用队列来实现的。
2 结语
本文用图表的遍历算法设计出两种智能小区中节点的信息采集算法，这两种算法分别适用于不同的应用场景，如果需要先采集离服务器即于节点较远的节点的信息时采用算法1，反之采用算法2，可根据不同需要采用不同算法。
参考文献：
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[3]颜跃军，李舟军，陈火旺.一种挖掘最大频率项集的深度优先算法
[4]《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006[J].计算机研究与发展，2005（3）：57-58
论文作者:宋庆国
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/31
标签：顶点论文; 节点论文; 算法论文; 遍历论文; 传感器论文; 网络论文; 队列论文; 《基层建设》2017年第32期论文;