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专利号: 2018103884093
申请人: 江西理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种分簇路由方法,其特征在于,执行于汇聚节点,所述方法包括:获取第一数量;

将多个无线传感器网络WSN节点所在的区域,平均划分为所述第一数量的簇区;

在第一轮,将每个簇区中的能量最大的WSN节点,确定为该簇区簇头节点;

将每个簇区的簇头节点标识信息,广播至该簇区的每个WSN节点;每个簇区中的WSN节点的数量相同;

获取第一数量,具体包括:

分别将多个WSN节点所在的区域平均分成不同预设数量的簇区;

将每个预设数量的簇区中的各簇区的坐标范围、各簇区的坐标范围对应的簇区编号,发送给各WSN节点,以使得各WSN节点根据自己的坐标确定所在簇区,并将该WSN节点的坐标、所在簇区编号发送到汇聚节点;

统计不同预设数量的簇区中的、各簇区的WSN的节点数量,将不同预设数量的簇区中的、各簇区中的WSN节点数量调整为相同数量;

分别获取第一关系和第二关系,其中,所述第一关系,是指所述多个WSN节点对应的WSN的死亡时间,与不同预设数量的对应关系,所述第二关系,是指所述多个WSN节点传输到所述汇聚节点的总数据包的个数,与所述不同预设数量的对应关系;

根据所述第一关系和所述第二关系,确定所述第一数量;具体的,将死亡时间和个数均最大的情况下对应的预设数量,确定为第一数量。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在第r轮,将每个簇区中的竞选能量最大的WSN节点,确定为该簇区簇头节点,其中,所述r为大于1的整数;

将所述每个簇区的簇头节点的标识信息,广播至该簇区的每个WSN节点;

其中,

f(i)是第i个WSN节点在第r轮的竞选能量,Eir是所述第i个WSN节点在所述第r轮的剩余能量,E0javr是第r轮第j簇区所有WSN节点的初始平均能量,Rjmax是第r轮所述第j簇区WSN节点到所述汇聚节点的最大距离,Ritos是第r轮所述第i个WSN节点到所述汇聚节点的距离,Rjavr是第r轮所述第j簇区所有WSN节点到所述汇聚节点距离的平均值,a是平衡因子。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,将每个簇区中的竞选能量最大的WSN节点,确定为该簇区簇头节点之前,所述方法还包括:在所述第r轮,将每个簇区中的WSN节点数量调整为相同数量。

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在第r轮,将每个簇区中的竞选能量最大的WSN节点,确定为该簇区簇头节点,具体包括:在所述第r轮,针对每个簇区,当第一百分比比值不大于预设百分比比值时,将未做过簇头节点的、竞选能量最大的WSN节点,确定为该簇区簇头节点;

在所述第r轮,针对每个簇区,当第一百分比比值大于预设百分比比值时,将每个簇中的竞选能量最大的WSN节点,确定为该簇区簇头节点;

其中,所述第一百分比比值,是指每个簇区中做过簇头节点的WSN节点的数量,与所述第一轮该簇区中的WSN节点的数量的比值。

5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述a的取值,是根据第三关系和第四关系确定出的;

其中,所述第三关系,是指第1个、第30%个以及第50%个WSN节点的死亡时间,与不同预设取值的a的对应关系;

所述第四关系,是指所述多个WSN节点传输到所述汇聚节点的总数据包的个数,与所述不同预设取值的a的对应关系。

6.一种分簇路由系统,其特征在于,所述系统包括汇聚节点和多个WSN节点:所述汇聚节点,用于获取第一数量;

所述汇聚节点,还用于将多个无线传感器网络WSN节点所在的区域,平均划分为所述第一数量的簇区;

在第一轮,所述汇聚节点,还用于将每个簇区中的能量最大的WSN节点,确定为该簇区簇头节点;

所述汇聚节点,还用于将每个簇区的簇头节点标识信息,广播至该簇区的每个WSN节点;每个簇区中的WSN节点的数量相同;

获取第一数量,具体包括:

分别将多个WSN节点所在的区域平均分成不同预设数量的簇区;

将每个预设数量的簇区中的各簇区的坐标范围、各簇区的坐标范围对应的簇区编号,发送给各WSN节点,以使得各WSN节点根据自己的坐标确定所在簇区,并将该WSN节点的坐标、所在簇区编号发送到汇聚节点;

统计不同预设数量的簇区中的、各簇区的WSN的节点数量,将不同预设数量的簇区中的、各簇区中的WSN节点数量调整为相同数量;

分别获取第一关系和第二关系,其中,所述第一关系,是指所述多个WSN节点对应的WSN的死亡时间,与不同预设数量的对应关系,所述第二关系,是指所述多个WSN节点传输到所述汇聚节点的总数据包的个数,与所述不同预设数量的对应关系;

根据所述第一关系和所述第二关系,确定所述第一数量;具体的,将死亡时间和个数均最大的情况下对应的预设数量,确定为第一数量。

7.如权利要求6所述的系统,其特征在于:

在第r轮,所述汇聚节点,还用于将每个簇区中的竞选能量最大的WSN节点,确定为该簇区簇头节点,其中,所述r为大于1的整数;

所述汇聚节点,还用于将每个簇区的簇头节点,广播至该簇区的每个WSN节点;

其中,

f(i)是第i个WSN节点在第r轮的竞选能量,Eir是所述第i个WSN节点在所述第r轮的剩余能量,E0javr是第r轮第j簇区所有WSN节点的初始平均能量,Rjmax是第r轮所述第j簇区WSN节点到所述汇聚节点的最大距离,Ritos是第r轮所述第i个WSN节点到所述汇聚节点的距离,Rjavr是第r轮所述第j簇区所有WSN节点到所述汇聚节点距离的平均值,a是平衡因子。