一种水下物联网的数据通信系统实现方法与流程

1.本发明涉及一种实现方法，尤其涉及的是一种水下物联网的数据通信系统实现方法。


背景技术：

2.近年来，很多研究工作致力于水下物联网，以便通过水下物联网能够快速获取各种监测网络服务。随着水下物联网的发展，水下物联网会成为未来提供监测服务的一种模式。
3.目前，水下物联网的实现模式是通过广播来实现，因此延迟和代价都比较大，降低了环境监测服务性能。因此，如何降低水下物联网提供监测数据的延迟和代价成为近年来研究的热点问题。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种水下物联网的数据通信系统实现方法。
5.技术方案：本发明公开了一种水下物联网的数据通信系统实现方法，所述物联网包括传感节点和用户节点，所述水下物联网为三维空间，传感节点均匀分布在水下物联网的三维空间中，用于收集数据，例如温度，压力等，用户节点位于水面，例如船只，用于获取传感节点采集的数据；
6.每个传感节点由三维坐标唯一标识，三维坐标包含横坐标、纵坐标和水深，简称为坐标；每个传感节节点为固定节点，坐标不变；
7.每个传感节点能够产生一种以上类型的数据，每种数据由名称唯一标识；
8.物联网中的每个消息由消息id唯一标识；
9.每个传感节点或者用户节点保存一个邻居表，一个邻居表项包含坐标、能量值和生命周期；
10.物联网中的发布消息包含消息id、坐标和能量值；
11.传感节点sn1定期执行下述操作：
12.步骤101：开始；
13.步骤102：传感节点sn1发送发布消息，该消息的消息id为1，坐标为自己当前坐标，能量值为自己当前的能量值；
14.步骤103：接收到发布消息的其他传感节点或者用户节点判断是否存在一个邻居表项，该表项的坐标等于该发布消息中的坐标，如果存在，则执行步骤104，否则执行步骤105；
15.步骤104：接收到发布消息的其他传感节点或者用户节点选择邻居表项，该表项的坐标等于该发布消息中的坐标，将该邻居表项的能量值更新为发布消息中的能量值，将生命周期设置为最大值，执行步骤106；
16.步骤105：接收到发布消息的传感节点或者用户节点创建一个邻居表项，该表项的坐标等于该发布消息中的坐标，将该邻居表项的能量值设置为该发布消息中的能量值，将生命周期设置为最大值；
17.步骤106：结束。
18.传感节点通过上述过程发送发布消息向所有邻居传感节点或者用户节点发布自己的信息以便在这些邻居传感节点或者用户节点建立自己的邻居表项，传感节点或者用户节点通过邻居表项中能量值和坐标可以建立到达目标节点的路由路径，同时增强路径的稳定性，进而降低数据通延迟和代价，提高数据通信成功率。
19.本发明所述方法中，每个传感节点保存一个数据表，一个数据表项包含名称、数据、坐标和生命周期；
20.传感节点产生数据后，针对产生的每一种数据，该传感节点判断是否存在一个数据表项，该数据表项的名称等于定义该数据的名称，如果存在，则将数据更新为最新产生的数据并生命周期设置为最大值，否则，该传感节点创建一个数据表项，该数据表项的名称等于定义该数据的名称，将坐标设置为自己的坐标，将数据设置为最新产生的数据并生命周期设置为最大值。
21.本发明所述方法中，在传感节点sn1的坐标为co1的情况下，如果坐标co1 的水深dsn1大于阈值th0，阈值th0的取值范围为最大水深度的20％-30％，传感节点sn1则根据公式(1)计算深度cd1，公式(1)中，e1为调节系数，取值范围为0.01-0.99，水深dsn1越大，e1越小；
22.cd1＝dsn1
·
e1(1)。
23.本发明所述方法中，物联网中的推送消息包含消息id、目的坐标、最终坐标和数据表；
24.如果坐标co1的水深dsn1大于阈值th0，传感节点sn1定期执行下述操作：
25.步骤201：开始；
26.步骤202：传感节点sn1选择所有能量值大于阈值et0的邻居表项，阈值et0的取值范围为最大能量值的60％-70％，从所述邻居表项中选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与坐标tc1距离最近，坐标tc1的横坐标和纵坐标等于坐标co1的横坐标和纵坐标，水深等于cd1，传感节点sn1发送一个推送消息，该消息的消息id为2，目的坐标等于该邻居表项中的坐标，最终坐标等于坐标tc1，数据表等于自己的数据表；
27.步骤203：接收到推送消息的传感节点判断自己坐标的水深是否等于该推送消息中最终坐标中的水深，如果等于，则执行步骤204，否则执行步骤208；
28.步骤204：接收到推送消息的传感节点判断自己的能量值是否大于阈值et0，如果是，则执行步骤205，否则执行步骤206；
29.步骤205：接收到推送消息的传感节点针对该推送消息中数据表的每个数据表项 de1执行下述操作：判断自己是否存在一个数据表项de2，数据表项de2的坐标和名称分别等于数据表项de1的坐标和名称，如果存在，则将该数据表项de2的数据更新为数据表项de1中的数据，将生命周期设置为最大值，否则，创建一个数据表项，该数据表项的坐标和名称分别等于数据表项de1的坐标和名称，将该数据表项的数据设置为数据表项de1中的数据，将生命周期设置为最大值；
30.步骤206：接收到推送消息的传感节点判断自己的坐标与该推送消息中最终坐标之间的距离是否小于通信半径r1，如果是，则执行步骤207，否则执行步骤210；
31.步骤207：接收到推送消息的传感节点转发该推送消息，执行步骤203；
32.步骤208：接收到推送消息的传感节点判断自己的坐标是否等于该推送消息中的目的坐标，如果等于，则执行步骤209，否则执行步骤210；
33.步骤209：接收到推送消息的传感节点选择所有能量值大于阈值et0的邻居表项，从所述邻居表项中选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与推送消息中最终坐标的距离最近，将该推送消息中目的坐标设置为该邻居表项中的坐标，转发该推送消息，执行步骤203；
34.步骤210：结束。
35.传感节点通过上述过程发送推送消息将深水区的数据推送到浅水区，这样，用户节点可以从浅水区获取数据，从而有效降低数据通信延迟和代价，并提高数据通信成功率。上述过程中，数据表通过生命周期来确保数据的实时性和有效性，从而有效提高了数据通信的实时性和有效性。
36.本发明所述方法中，每个传感节点包括一个缓存表，一个缓存表项包含坐标和生命周期；
37.物联网中的请求消息包含消息id、坐标，目的坐标和最终坐标；
38.物联网中的响应消息包含消息id、坐标和数据表；
39.用户节点u1通过下述过程获取在坐标co1所采集的数据：
40.步骤301：开始；
41.步骤302：用户节点u1构建一个请求消息，该消息的消息id为3，坐标为co1，目的坐标和最终坐标为空，如果坐标co1的水深dsn1大于阈值th0，用户节点 u1则利用公式(1)计算深度cd1，将最终坐标设置为坐标tc1，坐标tc1的横坐标和纵坐标等于坐标co1的横坐标和纵坐标，水深等于cd1，否则将最终坐标设置为co1；
42.步骤303：用户节点u1选择所有能量值大于阈值et0的邻居表项，从所述邻居表项中选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与请求消息中最终坐标的距离最近，将该请求消息中目的坐标设置为该邻居表项中的坐标，发送该请求消息；
43.步骤304：接收到请求消息的传感节点判断是否存在坐标等于请求消息中坐标的数据表项，如果存在，则执行步骤305，否则执行步骤306；
44.步骤305：接收到请求消息的传感节点选择所有坐标等于请求消息中坐标的数据表项，发送一个响应消息，该消息的消息id为4，坐标等于该请求消息中的坐标，数据表由选中的数据表项构成，执行步骤310；
45.步骤306：接收到请求消息的传感节点判断自己的坐标是否等于该请求消息中的目的坐标，如果等于，则执行步骤307，否则执行步骤313；
46.步骤307：接收到请求消息的传感节点判断是否存在一个缓存表项，该表项的坐标等于该请求消息中的坐标，如果存在，则执行步骤308，否则执行步骤309；
47.步骤308：接收到请求消息的传感节点选择一个缓存表项，该表项的坐标等于该请求消息中的坐标，将该表项的生命周期设置为最大值，执行步骤310；
48.步骤309：接收到请求消息的传感节点创建一个缓存表项，该表项的坐标等于该请求消息中的坐标，将该表项的生命周期设置为最大值，选择所有能量值大于阈值et0的邻居
表项，从所述邻居表项中选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与请求消息中最终坐标的距离最近，将该请求消息中目的坐标设置为该邻居表项中的坐标，发送该请求消息，执行步骤304；
49.步骤310：如果用户节点接收到响应消息，则执行步骤313，否则执行步骤311；
50.步骤311：接收到响应消息的传感节点判断是否存在一个缓存表项，该表项的坐标等于该响应消息中的坐标，如果存在，则执行步骤312，否则执行步骤313；
51.步骤312：接收到响应消息的传感节点选择一个缓存表项，该表项的坐标等于该响应消息中的坐标，删除该缓存表项，转发该响应消息，执行步骤310；
52.步骤313：结束。
53.用户节点通过上述过程发送请求消息和响应消息从距离最近的传感节点获取目标数据，由于目标数据由位于浅水区的传感节点提供，因此有效降低了数据通信延迟和代价，同时也降低了传感节点的功耗，提高了数据通信成功率。上述过程中，多个用户节点能够通过缓存表通过一次数据通信过程分享数据，进一步降低了数据通信延迟和代价。
54.本发明所述方法中，物联网中的移动消息包含消息id、坐标、目的坐标和最终坐标；
55.用户节点u1发送了一个请求消息，该请求消息的坐标为co1，目的坐标为dc1，如果用户节点u1在接收到坐标为co1的响应消息之前发生了移动且与坐标dc1 的距离大于r1，则用户节点u1则执行下述操作：
56.步骤401：开始；
57.步骤402：用户节点u1选择所有能量值大于阈值et0的邻居表项，从所述邻居表项中选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与坐标dc1的距离最近，用户节点 u1发送一个移动消息，该移动消息的消息id为5，坐标为co1，目的坐标设置为该邻居表项中的坐标，最终坐标为dc1；
58.步骤403：接收到移动消息的传感节点判断自己的坐标是否等于该移动消息中的目的坐标，如果等于，则执行步骤404，否则执行步骤407；
59.步骤404：接收到移动消息的传感节点判断是否存在一个缓存表项，该表项的坐标等于该移动消息中的坐标，如果存在，则执行步骤405，否则执行步骤406；
60.步骤405：接收到移动消息的传感节点选择一个缓存表项，该表项的坐标等于该移动消息中的坐标，将该表项的生命周期设置为最大值，执行步骤407；
61.步骤406：接收到移动消息的传感节点创建一个缓存表项，该表项的坐标等于该移动消息中的坐标，将该表项的生命周期设置为最大值，选择所有能量值大于阈值et0的邻居表项，从所述邻居表项中选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与移动消息中最终坐标的距离最近，将该移动消息中目的坐标设置为该邻居表项中的坐标，发送该移动消息，执行步骤403；
62.步骤407：结束。
63.用户节点如果脱离了原来的上游传感节点，则发送移动消息来确保数据路径的连续性从而确保响应消息能够通过连续路径返回到用户节点，从而有效提高数据通信效率，降低了数据通信延迟。
64.有益效果：本发明提供了一种水下物联网的数据通信系统实现方法，用户通过本
发明所提供的水下物联网的数据通信系统实现方法能够快速获取海洋或者河流的环境监测数据，从而有效缩短了获取海洋或者河流环境监测服务数据的延迟和代价，提高了服务质量，本发明可应用于海洋或者河流智能安全监测以及环境监测等领域，具有广泛的应用前景。
附图说明
65.下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
66.图1为本发明所述的建立邻居表流程示意图。
67.图2为本发明所述的推送数据流程示意图。
68.图3为本发明所述的数据通信流程示意图。
69.图4为本发明所述的移动切换流程示意图。
具体实施方式：
70.本发明提供了一种水下物联网的数据通信系统实现方法，用户通过本发明所提供的水下物联网的数据通信系统实现方法能够快速获取海洋或者河流的环境监测数据，从而有效缩短了获取海洋或者河流环境监测服务数据的延迟和代价，提高了服务质量，本发明可应用于海洋或者河流智能安全监测以及环境监测等领域，具有广泛的应用前景。
71.图1为本发明所述的建立邻居表流程示意图。所述物联网包括传感节点和用户节点，所述水下物联网为三维空间，传感节点均匀分布在水下物联网的三维空间中，用于收集数据，例如温度，压力等，用户节点位于水面，例如船只，用于获取传感节点采集的数据；
72.每个传感节点由三维坐标唯一标识，三维坐标包含横坐标、纵坐标和水深，简称为坐标；每个传感节节点为固定节点，坐标不变；
73.每个传感节点能够产生一种以上类型的数据，每种数据由名称唯一标识；
74.物联网中的每个消息由消息id唯一标识；
75.每个传感节点或者用户节点保存一个邻居表，一个邻居表项包含坐标、能量值和生命周期；
76.物联网中的发布消息包含消息id、坐标和能量值；
77.传感节点sn1定期执行下述操作：
78.步骤101：开始；
79.步骤102：传感节点sn1发送发布消息，该消息的消息id为1，坐标为自己当前坐标，能量值为自己当前的能量值；
80.步骤103：接收到发布消息的其他传感节点或者用户节点判断是否存在一个邻居表项，该表项的坐标等于该发布消息中的坐标，如果存在，则执行步骤104，否则执行步骤105；
81.步骤104：接收到发布消息的其他传感节点或者用户节点选择邻居表项，该表项的坐标等于该发布消息中的坐标，将该邻居表项的能量值更新为发布消息中的能量值，将生命周期设置为最大值，执行步骤106；
82.步骤105：接收到发布消息的传感节点或者用户节点创建一个邻居表项，该表项的
坐标等于该发布消息中的坐标，将该邻居表项的能量值设置为该发布消息中的能量值，将生命周期设置为最大值；
83.步骤106：结束。
84.传感节点通过上述过程发送发布消息向所有邻居传感节点或者用户节点发布自己的信息以便在这些邻居传感节点或者用户节点建立自己的邻居表项，传感节点或者用户节点通过邻居表项中能量值和坐标可以建立到达目标节点的路由路径，同时增强路径的稳定性，进而降低数据通延迟和代价，提高数据通信成功率。
85.图2为本发明所述的推送数据流程示意图。每个传感节点保存一个数据表，一个数据表项包含名称、数据、坐标和生命周期；
86.传感节点产生数据后，针对产生的每一种数据，该传感节点判断是否存在一个数据表项，该数据表项的名称等于定义该数据的名称，如果存在，则将数据更新为最新产生的数据并生命周期设置为最大值，否则，该传感节点创建一个数据表项，该数据表项的名称等于定义该数据的名称，将坐标设置为自己的坐标，将数据设置为最新产生的数据并生命周期设置为最大值。
87.在传感节点sn1的坐标为co1的情况下，如果坐标co1的水深dsn1大于阈值th0，阈值th0的取值范围为最大水深度的20％-30％，传感节点sn1则根据公式(1)计算深度cd1，公式(1)中，e1为调节系数，取值范围为0.01-0.99，水深 dsn1越大，e1越小；
88.cd1＝dsn1
·
e1(1)。
89.物联网中的推送消息包含消息id、目的坐标、最终坐标和数据表；
90.如果坐标co1的水深dsn1大于阈值th0，传感节点sn1定期执行下述操作：
91.步骤201：开始；
92.步骤202：传感节点sn1选择所有能量值大于阈值et0的邻居表项，阈值et0的取值范围为最大能量值的60％-70％，从所述邻居表项中选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与坐标tc1距离最近，坐标tc1的横坐标和纵坐标等于坐标co1的横坐标和纵坐标，水深等于cd1，传感节点sn1发送一个推送消息，该消息的消息id为2，目的坐标等于该邻居表项中的坐标，最终坐标等于坐标tc1，数据表等于自己的数据表；
93.步骤203：接收到推送消息的传感节点判断自己坐标的水深是否等于该推送消息中最终坐标中的水深，如果等于，则执行步骤204，否则执行步骤208；
94.步骤204：接收到推送消息的传感节点判断自己的能量值是否大于阈值et0，如果是，则执行步骤205，否则执行步骤206；
95.步骤205：接收到推送消息的传感节点针对该推送消息中数据表的每个数据表项 de1执行下述操作：判断自己是否存在一个数据表项de2，数据表项de2的坐标和名称分别等于数据表项de1的坐标和名称，如果存在，则将该数据表项de2的数据更新为数据表项de1中的数据，将生命周期设置为最大值，否则，创建一个数据表项，该数据表项的坐标和名称分别等于数据表项de1的坐标和名称，将该数据表项的数据设置为数据表项de1中的数据，将生命周期设置为最大值；
96.步骤206：接收到推送消息的传感节点判断自己的坐标与该推送消息中最终坐标之间的距离是否小于通信半径r1，如果是，则执行步骤207，否则执行步骤210；
97.步骤207：接收到推送消息的传感节点转发该推送消息，执行步骤203；
98.步骤208：接收到推送消息的传感节点判断自己的坐标是否等于该推送消息中的目的坐标，如果等于，则执行步骤209，否则执行步骤210；
99.步骤209：接收到推送消息的传感节点选择所有能量值大于阈值et0的邻居表项，从所述邻居表项中选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与推送消息中最终坐标的距离最近，将该推送消息中目的坐标设置为该邻居表项中的坐标，转发该推送消息，执行步骤203；
100.步骤210：结束。
101.传感节点通过上述过程发送推送消息将深水区的数据推送到浅水区，这样，用户节点可以从浅水区获取数据，从而有效降低数据通信延迟和代价，并提高数据通信成功率。上述过程中，数据表通过生命周期来确保数据的实时性和有效性，从而有效提高了数据通信的实时性和有效性。
102.图3为本发明所述的数据通信流程示意图。每个传感节点包括一个缓存表，一个缓存表项包含坐标和生命周期；
103.物联网中的请求消息包含消息id、坐标，目的坐标和最终坐标；
104.物联网中的响应消息包含消息id、坐标和数据表；
105.用户节点u1通过下述过程获取在坐标co1所采集的数据：
106.步骤301：开始；
107.步骤302：用户节点u1构建一个请求消息，该消息的消息id为3，坐标为co1，目的坐标和最终坐标为空，如果坐标co1的水深dsn1大于阈值th0，用户节点 u1则利用公式(1)计算深度cd1，将最终坐标设置为坐标tc1，坐标tc1的横坐标和纵坐标等于坐标co1的横坐标和纵坐标，水深等于cd1，否则将最终坐标设置为co1；
108.步骤303：用户节点u1选择所有能量值大于阈值et0的邻居表项，从所述邻居表项中选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与请求消息中最终坐标的距离最近，将该请求消息中目的坐标设置为该邻居表项中的坐标，发送该请求消息；
109.步骤304：接收到请求消息的传感节点判断是否存在坐标等于请求消息中坐标的数据表项，如果存在，则执行步骤305，否则执行步骤306；
110.步骤305：接收到请求消息的传感节点选择所有坐标等于请求消息中坐标的数据表项，发送一个响应消息，该消息的消息id为4，坐标等于该请求消息中的坐标，数据表由选中的数据表项构成，执行步骤310；
111.步骤306：接收到请求消息的传感节点判断自己的坐标是否等于该请求消息中的目的坐标，如果等于，则执行步骤307，否则执行步骤313；
112.步骤307：接收到请求消息的传感节点判断是否存在一个缓存表项，该表项的坐标等于该请求消息中的坐标，如果存在，则执行步骤308，否则执行步骤309；
113.步骤308：接收到请求消息的传感节点选择一个缓存表项，该表项的坐标等于该请求消息中的坐标，将该表项的生命周期设置为最大值，执行步骤310；
114.步骤309：接收到请求消息的传感节点创建一个缓存表项，该表项的坐标等于该请求消息中的坐标，将该表项的生命周期设置为最大值，选择所有能量值大于阈值et0的邻居表项，从所述邻居表项中选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与请求消息中最终坐标的距离最近，将该请求消息中目的坐标设置为该邻居表项中的坐标，发送该请求消息，执行步骤304；
115.步骤310：如果用户节点接收到响应消息，则执行步骤313，否则执行步骤311；
116.步骤311：接收到响应消息的传感节点判断是否存在一个缓存表项，该表项的坐标等于该响应消息中的坐标，如果存在，则执行步骤312，否则执行步骤313；
117.步骤312：接收到响应消息的传感节点选择一个缓存表项，该表项的坐标等于该响应消息中的坐标，删除该缓存表项，转发该响应消息，执行步骤310；
118.步骤313：结束。
119.用户节点通过上述过程发送请求消息和响应消息从距离最近的传感节点获取目标数据，由于目标数据由位于浅水区的传感节点提供，因此有效降低了数据通信延迟和代价，同时也降低了传感节点的功耗，提高了数据通信成功率。上述过程中，多个用户节点能够通过缓存表通过一次数据通信过程分享数据，进一步降低了数据通信延迟和代价。
120.图4为本发明所述的移动切换流程示意图。物联网中的移动消息包含消息id、坐标、目的坐标和最终坐标；
121.用户节点u1发送了一个请求消息，该请求消息的坐标为co1，目的坐标为dc1，如果用户节点u1在接收到坐标为co1的响应消息之前发生了移动且与坐标dc1 的距离大于r1，则用户节点u1则执行下述操作：
122.步骤401：开始；
123.步骤402：用户节点u1选择所有能量值大于阈值et0的邻居表项，从所述邻居表项中选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与坐标dc1的距离最近，用户节点u1发送一个移动消息，该移动消息的消息id为5，坐标为co1，目的坐标设置为该邻居表项中的坐标，最终坐标为dc1；
124.步骤403：接收到移动消息的传感节点判断自己的坐标是否等于该移动消息中的目的坐标，如果等于，则执行步骤404，否则执行步骤407；
125.步骤404：接收到移动消息的传感节点判断是否存在一个缓存表项，该表项的坐标等于该移动消息中的坐标，如果存在，则执行步骤405，否则执行步骤406；
126.步骤405：接收到移动消息的传感节点选择一个缓存表项，该表项的坐标等于该移动消息中的坐标，将该表项的生命周期设置为最大值，执行步骤407；
127.步骤406：接收到移动消息的传感节点创建一个缓存表项，该表项的坐标等于该移动消息中的坐标，将该表项的生命周期设置为最大值，选择所有能量值大于阈值et0的邻居表项，从所述邻居表项中选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与移动消息中最终坐标的距离最近，将该移动消息中目的坐标设置为该邻居表项中的坐标，发送该移动消息，执行步骤403；
128.步骤407：结束。
129.用户节点如果脱离了原来的上游传感节点，则发送移动消息来确保数据路径的连续性从而确保响应消息能够通过连续路径返回到用户节点，从而有效提高数据通信效率，降低了数据通信延迟。
130.实施例1
131.基于表1的仿真参数，本实施例模拟了本发明中的一种水下物联网的数据通信系统实现方法。传感节点sn1启动后，执行步骤101-106定期发送发布消息向所有邻居传感节点或者用户节点发布自己的信息以便在这些邻居传感节点或者用户节点建立自己的邻居
表项，例如，邻居表项的坐标为(19,21)、能量值为10kj，生命周期为500ms。传感节点或者用户节点通过邻居表项中能量值和坐标可以建立到达目标节点的路由路径，同时增强路径的稳定性，进而降低数据通延迟和代价，提高数据通信成功率。如果传感节点sn1检测到数据超出阈值，则执行步骤201-210发送推送消息以便将深水区的数据推送到浅水区，这样，用户节点可以从浅水区获取数据，从而有效降低数据通信延迟和代价，并提高数据通信成功率。上述过程中，数据表通过生命周期来确保数据的实时性和有效性，从而有效提高了数据通信的实时性和有效性。用户节点u1通过执行步骤301-313发送请求消息和响应消息获取在数据坐标co1所采集的数据，用户节点通过上述过程发送请求消息和响应消息从距离最近的传感节点获取目标数据，由于目标数据由位于浅水区的传感节点提供，因此有效降低了数据通信延迟和代价，同时也降低了传感节点的功耗，提高了数据通信成功率。上述过程中，多个用户节点能够通过缓存表通过一次数据通信过程分享数据，进一步降低了数据通信延迟和代价。如果用户节点u1在接收到数据坐标为co1的响应消息之前发生了移动且与坐标dc1的距离大于r1，则执行步骤 401-407发送移动消息以确保接收到目标数据。用户节点u1通过上述过程发送移动消息来确保数据路径的连续性从而确保响应消息能够通过连续路径返回到用户节点，从而有效提高数据通信效率，降低了数据通信延迟。一种水下物联网的数据通信系统实现方法性能分析如下：当用户节点与提供目标数据的传感节点距离较远时，用户节点获取水下数据的成功率有所下降，当用户节点与提供目标数据的传感节点距离较近时，用户节点获取水下数据的成功率有所提高，用户节点获取目标数据的的平均成功率为95.3％。
132.表1仿真参数
[0133][0134]
本发明提供了一种水下物联网的数据通信系统实现方法的思路，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。