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专利号: 2022112646832
申请人: 南京智轩诚网络科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-03-03
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种分布式数据快速传输方法,其特征在于,包括:

S1、获取无线传感器网络中每个传感器到基站的距离;

S2、通过传感器数量、拥堵容忍度得到分簇数量;

S3、利用所有传感器中距离基站最远的传感器到基站的距离和分簇数量得到每个初始分簇群;

S4、随机选择每个初始分簇群内的传感器作为初始簇头传感器,通过每个初始簇头传感器到基站的距离、所有传感器中距离基站最远的传感器到基站的距离以及分簇数量得到每个初始簇头传感器的搜索距离范围,每个初始簇头传感器的搜索距离范围的表达式为:式中, 表示所有传感器中距离基站最远的传感器到基站的距离;表示第 个初始簇头传感器, 表示第 个初始簇头传感器距离基站的距离,表示第 个初始簇头传感器的位置,表示基站的位置;表示分簇数量;

对每个初始簇头传感器的搜索距离范围进行扩大得到扩大后的搜索距离范围;

S5、利用得到的每个扩大后的搜索距离范围进行搜索,得到每个初始簇头传感器及扩大后的搜索距离范围内的非初始簇头传感器及每个非初始簇头传感器在通过搜索时所在的所有扩大后的搜索距离范围;利用每个扩大后的搜索距离范围、该扩大后的搜索距离范围内所有非初始簇头传感器与该扩大后的搜索距离范围内对应的初始簇头传感器的距离得到每个扩大后的搜索距离范围内所有非初始簇头传感器与该扩大后的搜索距离范围内初始簇头传感器的准则度,准则度的表达式为:式中,表示第 个初始簇头传感器的搜索距离范围, 表示第 个初始簇头传感器在其扩大后的搜索距离范围内与第 个非初始簇头传感器的准则度, 表示第 个初始簇头传感器在其扩大后的搜索距离范围内与第 个非初始簇头传感器的距离,表示第 个初始簇头传感器的位置, 表示第 个非初始簇头传感器的位置;

S6、获取每个非初始簇头传感器所在的所有扩大后的搜索距离范围内得到的准则度最大值所对应的扩大后的搜索距离范围;将该非初始簇头传感器分配到该扩大后的搜索距离范围内初始簇头传感器所属的初始分簇群内;

若初始簇头传感器所属的初始分簇群内非初始簇头传感器的数量超出设定范围,根据初始簇头传感器所属的初始分簇群内非初始簇头传感器与初始簇头传感器的准则度去除一定数量的非初始簇头传感器;完成对非初始簇头传感器的二次分类,得到二次分簇群;

所述初始簇头传感器所属的初始分簇群内非初始簇头传感器的数量设定范围为:

,表示第 个初始簇头传感器所属的初始分簇群内非初始簇头传感器的规划数量;

初始簇头传感器所属的初始分簇群内非初始簇头传感器的规划数量的表达式为:

S7、通过每个二次分簇群内每个传感器到基站的距离、该传感器与其它所有传感器的距离以及所有传感器中距离基站最远的传感器到基站的距离得到每个二次分簇群内每个传感器的中心度,每个二次分簇群内每个传感器的中心度的表达式为:式中, 表示第 个初始簇头传感器所属的二次分簇群内第 个传感器的中心度,表示第 个初始簇头传感器所属的二次分簇群内第 个传感器到基站的距离,表示第 个初始簇头传感器所属的二次分簇群内第 个传感器,表示第 个初始簇头传感器所属的二次分簇群内传感器的个数, 表示第 个初始簇头传感器所属的二次分簇群内第 个传感器 与第 个传感器 的距离;

S8、将二次分簇群内传感器的中心度最小值所对应的传感器作为该二次分簇群的新簇头传感器;

S9、重复S4‑S8,直至获得的新簇头传感器不再改变或达到设定的迭代次数,得到最终的分簇群及每个分簇群中的最终簇头传感器;

S10、每个分簇群中的非簇头传感器将接收到的数据传送到该分簇群中的簇头传感器中,再由该簇头传感器将数据传输给基站,完成每一个分簇群中所有传感器数据的传输。

2.根据权利要求1所述的一种分布式数据快速传输方法,其特征在于,所述初始簇头传感器的数量与分簇数量相同。

3.根据权利要求1所述的一种分布式数据快速传输方法,其特征在于,通过传感器数量、拥堵容忍度得到分簇数量的方法为:建立约束模型,基于该约束模型,利用传感器数量、拥堵容忍度得到分簇数量;所述约束模型的表达式为:式中,表示分簇数量,表示传感器的数量,表示拥堵容忍度。

4.一种分布式数据快速传输平台,其特征在于,包括无线传感器网络构建单元,用于运行权利要求1‑ 3任意一项所述的一种分布式数据快速传输方法;数据传输单元,用于对无线传感器网络构建单元得到的数据进行传输。