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基于夹角优化谣传路由与定位技术的分簇路由算法
审中-实审

申请号:201610209542.9 申请日:2016-04-07
摘要:本发明涉及一种基于夹角优化谣传路由与定位技术的分簇路由算法,其特征在于:汇聚节点在平面直角坐标系x轴和y轴上的位置为(100, 100);无线传感器节点组包括200个无线传感器节点(后简称“节点”),分别用表示,i=1, 2, …, 200;随机分布在100m*100m的网络区域中,表示在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标;无线传感器节点组中有N个节点分布在33m*33m的事件区域中,事件区域在平面直角坐标系上对应的x轴和y轴范围分别为0~33和0~33;无线传感器节点组中的200个节点和汇聚节点的通信半径均为40m;其通过预先判断节点间夹角的大小建立最优路径,降低节点的能耗,进一步延长整个网络生命周期,提高数据传输效率。
申请人: 长春理工大学
地址: 130022 吉林省长春市卫星路7186号科技大厦B座1603室
发明(设计)人: 刘壮 冯欣 张剑飞 韩成 张昕 王雁龙 张晶晶 李腾 杨文龙
主分类号: H04W40/10(2009.01)I
分类号: H04W40/10(2009.01)I H04W40/02(2009.01)I H04L12/721(2013.01)I H04L12/715(2013.01)I H04W84/18(2009.01)I
  • 法律状态
2016-07-27  实质审查的生效IPC(主分类):H04W 40/10申请日:20160407
2016-06-29  公开
注:本法律状态信息仅供参考,即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
  • 其他信息
主权项  基于夹角优化谣传路由与定位技术的分簇路由算法,包括汇聚节点,无线传感器节点组;其特征在于:汇聚节点在平面直角坐标系x轴和y轴上的位置为(100,100);无线传感器节点组包括200个无线传感器节点(后简称“节点”),分别用表示,i=1,2,…,200;随机分布在100m*100m的网络区域中,表示在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标;无线传感器节点组中有N个节点分布在33m*33m的事件区域中,事件区域在平面直角坐标系上对应的x轴和y轴范围分别为0~33和0~33;无线传感器节点组中的200个节点和汇聚节点1的通信半径均为40m;其具体步骤如下:1)、对于无线传感器节点,它的初始能量用表示,当前能量用表示,功率放大器的能耗用表示,自由空间消耗的能量用表示,发射电路消耗的能量用表示,;2)、汇聚节点将自己在平面直角坐标系下的x轴和y轴坐标发送给无线传感器节点组中的200个节点,无线传感器节点组中200个节点记录汇聚节点在平面直角坐标系下的x轴和y轴坐标;3)、对于事件区域中的N个节点,用表示,表示节点在平面直角坐标系上的x轴坐标和y轴坐标;根据公式计算到汇聚节点的距离,用表示,e=1,2,…N;将按照数值从小到大排序并形成所对应的节点集队列中的第l个元素,用表示按照数值从小到大排序后的队列,中的第l个元素l=1,2,…,N;将中的第一个节点作为目的节点,作为该节点到汇聚节点的距离,并记该点为D,用表示目的节点D在平面直角坐标系下的x轴坐标和y轴坐标;4)、将汇聚节点1作为其到目的节点D的查询路径R的起点,记为节点R(1),并且将从汇聚节点开始的查询称为正向查询,从目的节点D开始的查询称为反向查询;无线传感器网络中将非事件区域中200?N个节点随机排列,构成非事件区域节点组,非事件区域节点组中的节点用表示,z=1,2,…,200?N,表示非事件区域节点组在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标;5)、根据公式计算到汇聚节点1的距离,z=1,2,…,200?N,设满足≤40m的非事件区域节点组中的节点有M个,用表示,h=1,2,…,M,表示在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标,并用表示中各个节点到汇聚节点1的距离,其中,h=1,2,…,M;6)、根据公式计算表示非事件区域节点到目的节点的距离,h=1,2,…,M;7)、根据公式计算,h=1,2,…,M;如果中最大数值,那么作为查询路径R正向查询得到的第一个节点,并用R(2)表示,在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标为,f=2;其中,中的第1个元素,为非事件区域节点到汇聚节点的距离,表示非事件区域节点到目的节点的距离,到汇聚节点1的距离,h=1,2,…,M;8)、根据公式计算到R(2)的距离,z=1,2,…,200?N,设满足≤40m的非事件区域节点组中的节点有L(f)个,用表示,j?=1,2,…,L(f),表示在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标,并用表示中各个节点到R(2)的距离,?其中,j=1,2,…,L(f);9)、根据公式计算到目的节点的距离,用表示,j?=1,2,…,L(f);10)、根据公式计算R(3)到目的节点的距离,用表示;11)、根据公式计算,j=1,2,…,L(f);如果中最大数值,那么作为查询路径R正向查询得到的第二个节点,并用R(3)表示,f=f+1,在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标为;12)、根据公式计算到事件区域节点D的距离,z=1,2,…,200?N,设满足≤40m的非事件区域节点组中的节点有Q个,用表示,q=1,2,…,Q,表示在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标,并将表示中各个节点到事件区域节点D的距离;13)、根据公式计算到汇聚节点的距离,用表示,q=1,2,…,Q;14)、根据公式计算,q=1,2,…,Q;如果中最大数值,那么作为查询路径R的反方向的第一个节点用RD(1)表示,在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标为,w=1;15)、根据公式计算到RD(1)的距离,z=1,2,…,200?N,设满足≤40m的非事件区域节点组中的节点有V(w)个,用表示,v=1,2,…,V(w),表示在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标,并用表示中各个节点到RD(1)的距离,?其中,v=1,2,…,V(w);16)、根据公式计算到汇聚节点的距离,用表示,v=1,2,…,V(w);17)、根据公式计算RD(1)到汇聚节点的距离,用表示;18)、根据公式计算,v=1,2,…,V(w);如果是cos2w中最大数值,那么作为查询路径R反向查询得到的第二个节点,并用RD(2)表示,w=w+1,在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标为;19)、依次重复步骤8、步骤9、步骤10、步骤11、步骤15、步骤16、步骤17、步骤18进行寻找路径R中的其他节点;当正向路径查找的下一个节点正好是反向路径上的节点时,查询结束,相遇时的节点只被记录一次,此时路径R也就确定出来;设路径R上有b个节点,依次用R(1),R(2),R(3),…,R(b)进行表示;20)、事件区域中除目的节点D外剩余N?1个节点,构成非目的节点组,非目的节点组中的节点用表示,k=1,2,…,N?1,表示非目的节点组在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标,根据公式计算到目的节点的距离,用表示,k=1,2,…,N?1;21)、目的节点D将汇聚节点1沿查询路径R传来的数据洪泛传给非目的节点组U_D中的N?1个节点,根据公式计算目的节点D到非目的节点组中N?1个节点消耗的能量,用表示,k=1,2,…,N?1;根据公式计算目的节点D当前剩余能量,用表示,式中k=1,2,…N?1;22)、根据公式式中,计算事件区域中第k个节点到目的节点D的能量消耗,用表示,k=1,2,…,N?1;根据公式计算事件区域中第k个节点到目的节点D的能量消耗,用表示,k=1,2,…,N?1;23)、将查询路径R中b个节点从后往前重新排列,构成反向路径R’,R’(1)=?R(b),?R’(2)=?R(b?1),…,?R’(b)=?R(1);目的节点D把收集到的数据沿反向路径R’传送到汇聚节点1,反向路径R’的起点R’(1)为事件区域中目的节点D,R’中的各节点在平面直角坐标系上的坐标用表示,s=1,2,…,b;24)、根据公式式中,s=1,2,…,n?1,计算反向路径R’中每两个节点之间的距离,用表示,s=1,2,…,n?1;25)、根据公式计算反向查询路径R’中每个节点的能量消耗,用表示,s=1,2,…,n?1;根据公式计算反向查询路径R’中每个节点当前剩余能量,用表示,s=1,2,…,n?1;26)、分为下面三种情况进行执行:(1)如果区域中的目的节点D当前剩余能量小于等于0,那么从Queue中选择当前节点的下一个节点代替当前节点,用下一个节点的坐标代替原节点的坐标;然后执行步骤27;(2)如果反向路径R’中的某一个节点剩余能量小于等于0,那么将该节点记为R’(p)(p为1~n?1中的一个值),坐标为;根据公式计算根据公式计算Point(z)到节点R’(p)的距离,z=1,2,…,200?1?N,设满足≤40m的非事件区域节点组中的节点有G个,用表示,g?=1,2,…,G,表示在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标,并将表示中各个节点到节点R’(p)的距离;根据公式计算非事件区域节点到目的节点的距离,用表示;根据公式计算,g=1,2,…,G;用值最大的一个节点替换反向路径上的节点R’(),反向路径R’被更新;然后执行步骤26;(3)如果上面两种情况都不满足,那么依次重复步骤23、步骤24、步骤25、步骤26;27)、判断是否小于等于0,如果小于等于0,则结束;如果不小于等于0,则重复步骤26通过以上步骤可以建立一条优化的路径,有效的减少路由建立的开销,避免节点能量的过快消耗,延长了整个网络的生命周期。
公开号  105722175A
公开日  2016-06-29
专利代理机构  吉林长春新纪元专利代理有限责任公司 22100
代理人  王薇
颁证日  
优先权  
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