[发明专利]一种采用分层的无线传感网路由方法

权利要求书

1.一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于它包括：

1)确定本节点与基站之间的距离；

2)引入节点密度调节函数以及能量调节因子，使得节点的选取更加的合理；

3)节点参与簇头的选取，不能成为簇头节点的直接成为普通节点；

4)簇头节点之间的相互通信；

5)普通节点根据信号的强弱选择加入相应的簇；

6)簇头节点安排时隙给本簇的节点；

7)稳定传输数据阶段；

重复步骤2至步骤7，直至所有节点能量耗尽。

2.根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤1中，确定本节点与基站之间的距离步骤是：(a)节点一旦部署，其位置便不再发生改变；Sink节点根据监测范围的大小选择合适的功率进行广播，确保监测范围内的所有节点都收到其广播的位置信息，广播信息里携带了Sink节点的位置以及以Sink节点为中心的一系列同心圆，靠近Sink节点的为最内层圆，依次往外推；(b)普通节点收到Sink节点的广播信息后，确定自己与Sink节点的距离以及所在同心圆的层数；(c)普通节点在确定其与Sink节点的距离以后，将此数据记录下来并保存。

3.根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤2中，根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤3中，引入密度调节函数以及能量调节函数，使得簇头的选取更加合理的步骤是：(a)确定节点分布密集区域和节点分布稀疏区域；(b)定义节点密度函数为

其中 Nodeneighbor为节点邻居节点的数目，由定义可知，当邻居节点越多，就越接近1，因此该节点成为簇头的概率就越大，(c)定义能量调节函数，其中， 为节点i的当前能量，为节点当前具备的平均能量，由定义可知，节点的剩余能量越大，越大，节点成为簇头的概率也就越大，(d)确定簇头的阈值门限，将原来的阈值门限的改为

其中表示节点当选为簇头节点的概率，表示在轮中未当选为簇头节点的集合，为节点密度因子，表示能量调节因子，为确保与之和小于1，引入调节因子μ。

4.节点参与簇头的选取，不能成为簇头的直接成为普通节点的步骤是：(a)传感器节点随机生成一个数，此数介于0到1之间；(b)将此生成的数与阈值门限比较，该阈值为

若生成的随机数小于该阈值，其中为节点当选为簇头节点的概率，G是轮中没有当选为簇头节点的集合，r为当前轮数；(c)将传感器节点生出的数与该阈值门限比较，如果小于该门限，则该节点可以当选为簇头节点，成为簇头节点后以一定的功率广播信息，否则的话直接成为普通节点。

5.根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤4中，簇头节点之间相互通信的步骤是：(a)第i层同心圆的簇头以一定的功率寻找下一跳转发簇头节点的信息；(b)簇头节点收到寻找下一跳转发簇头节点的细信息以后，将发送寻找下一个转发簇头节点的簇头到Sink节点之间的距离与自己到Sink节点之间的距离作比较，若自己到Sink节点的距离比较近，则进入下一步骤；(c)该簇头节点首先判断自身能量是否能维持本簇内所有节点，若能量有剩余，则同意自身成为转发簇头节点；(d)在一定的时间内，若第i层同心圆内的簇头没有收到能够成为转发簇头节点的信息，则簇头节点加大功率来寻找下一跳转发簇头节点的信息，重复步骤(b)至(d)，直至最后的簇头节点的下一跳是sink节点；(e)簇头节点广播的信息中携带了自己的位置信息以及广播自己成为簇头节点的信息。

6.根据权利要求1所述的一种采用分层的无线传感网路由方法，其特征在于所述的步骤5中，普通节点根据信号的强弱选择加入相应的簇的步骤是：(a)非簇头节点接受簇头节点所广播的信息；(b)普通节点根据簇头节点所广播的信息确定自己与这些簇头节点之间的距离；(c)普通节点根据距离判断自己距离哪个簇头节点更近；(d)节点加入离自己最近的簇，并发送加入信息。