舒松

（长江职业学院机电汽车学院，湖北 武汉 430074）

0 引言

移动物联网的传输稳定性影响着5G时代的通信信息传输效率，物联网传输稳定性有几大影响因素，如果能有效地将影响因素中的不利因素规避掉，就可以提高数据传输的稳定性。物联网的网点组网过程具有较大的变动性，如果能将无线传感功能和网点组网结合在一起就能保证传输的安全性[1]。在物联网的数据传输中要预防病毒和黑客的恶意攻击，传统的网络数据传输的稳定算法侧重于稳定技术的提升，而事实上网络安全问题也要重视起来。改善物联网的稳定性可以从改变传输方案入手，传输过程中加入实时反馈的评估环节，随时随地发现破坏数据传输稳定性的问题，随时随地进行解决。还能在数据传输的过程中对恶意攻击进行防范。传统算法对信号传输中突然信号减弱的现象没有进行针对性地解决处理，而是将它直接归结为传输抖动现象。当下物联网的稳定方案都是只能解决一种影响因素，现有的传输容量下可以满足传输需求，但随着数据逐渐要在多种环境下进行传输，需要研究出可以多途径稳定数据传输的算法。

1 移动物联网数据传输算法设计

1.1 设计数据传输网链

物联网的网络节点在传输过程中如果被后续数据覆盖住，在同一个传输周期内就会出现数据丢失的现象，物联网的网链节点部署是随机分散的，由网链上的中级节点负责控制数据传输的质量[2]，质量良好就继续传输数据。发送数据时传输的指令出现下滑就终止数据传输。由于网链的传输容量受限，数据传输的过程中如果出现故障就会导致传输工作被迫中断。因此传输网链最好可以避免传输数据中断现象发生。针对传输网链线路抖动和覆盖数据现象的发生，设计阈值控制数据传输节奏，设网链上信号接收节点为a，信号干扰比为X。

公式中，P表示节点的当前的数据传输功率，Pa表示在节点a上当前数据传输的功率。maxg表示干扰信号的因素分布函数的最大值。由于要将集中影响因素都算在内，信号端口发出的移动信号在传播过程中的损耗、数据传输中受到的噪声干扰的信号衰减、网链传输中的线信号衰减我们都要在同一个算法中考虑清楚。按照传输的顺序性，信号干扰的数值要高于会对传输造成影响的标定数值。

1.2 网链控制节点稳定

为了避免数据传输突然中断，算法中数据要多途径进行传输。但是其中一条途径出现了节点传输受限的现象，其他途径虽然能保证传输不中断，但承担了多于一个线路的传输内容，就会降低传输稳定性。针对这种原因导致的不稳定现象，需要无感信号重新连接各个节点。网链链路处于抖动状态，第5次触发时，节点处于满足稳定分布状态，此时数据传输在传输周期内的状态是稳定的，当触发次数超过负荷阈值时，节点出现传输受限的情况。将传输途径中最先进入受限状态的线路进行剔除处理，当某个路径突然出现传输受干扰的情况，功率高的节点马上对被干扰路径进行信号支援，以便被干扰路径出现信号中断。

1.3 可控节点失效状态处理

增加节点的抗噪声能力可以有效的提高数据传输的稳定性，抗噪声的能力由传输路径的工作能力和信号传输的功率消耗来提升，物联网在数据传输时功率消耗是持续不断的，触发次数一旦超过负荷阈值物联网的节点的可控状态时空，补充节点填补功率消耗的传输能量，则数据传输的网链满足最大负荷阈值的功率损耗，但此时节点依旧处于临界状态[3]，也就是说一旦功率损耗在此时突然加大，数据传输的立刻打破稳定状态[4-5]。所以此时一定要保证能耗保持在最低水平：

网链中的传输周期为t，tp是一个传输周期的传输数据，y是最大阈值，d是在本文设计的算法下的降噪平均值，当初始节点进行数据传输时，能耗保持在最低水平，当y满足可控状态的时候，不会再出现可控节点失效状态，备用的能量补充可有效控制能量损耗导致的传输受限现象。

2 实验

为了测试本文设计的算法是否能够起到稳定数据传输的作用，设计了本次实验，设计供节点分布的网络矩形，发送信号的端口和来接收信号的端口设置一致。采用5G信号进行实验，与传统算法进行对比，检验两种算法稳定数据传输的性能。

2.1 实验步骤

节点分布区域为2000/2000的矩形区域，发送端点在矩形区域的左下角设置，接收端口在矩形对角线另一端。设置发射信号大于节点噪声干扰的可承受的最大范围。在信号集中发出的情况下，数据传输发生拥堵现象，信号传输途径为5条，仿真参数如下表：

表1 仿真参数

在一个信号传输周期内，记录噪声阈值内数据传输时，物联网的数据拥挤程度，通过本文算法计算出节点传输数据时的受限次数，节点个数1200个完全满足日常物联网数据传输的需求，传输能量设置为ERTRU=100，CDFI=100，传输能量在后续实验中不再改动，以保证仿真实验的对比数据有效。

2.2 实验结果分析

测试网络数据在一个传输周期内的拥挤时间，首先将传统算法1和传统算法2的节点移动平均速度设置为每秒30米的初始模式，考虑到白噪声对信号传输的干扰，本文设计的算法对白噪声的干扰有很好的减弱能力。扩大了物联网数据传输抖动监控范围。

如图1所示，传统算法的网络拥挤时间在阈值范围内较低，一旦信号传输强度超过阈值，网络拥塞时间就会变长并且恢复时间不固定。本文设计的算法在多途径传输信号的前提下稳定信号的传输，不同频率的白噪声干扰都能被分割成不同层次的噪声干扰信号，并且能够精准识别并优化传输途径的稳定性。随着节点运动的不断加快，网链的减少损耗能力不断增强，数据传输的途径并没有出现明显拥塞现象。以上实验结果证明本文设计的算法的网络拥挤时间低于传统算法。

图1 网络拥挤时间测试

3 结语

本文通过融合节点连接网链和削弱噪声对信号的干扰两点重新设计了移动物联网数据传输稳定算法。但此次算法设计由于个人对物联网的研究经验有限，还存在很多不足之处。希望在接下来的研究中可以针对网链的抖动频率和数据的传输带宽等方面进一步研究稳定物联网传输数据的新算法。