[发明专利]基于数据溯源的WSN节点能量监测方法及系统

权利要求书

1.基于数据溯源的WSN节点能量监测方法，其特征是，分为以下步骤：

步骤(1)：对基站所辖区域内各传感器节点的能量进行初始化：对基站所辖区域内所有传感器节点，设置节点能耗记录表，记录各节点的当前能量值；

步骤(2)：基站每收到一个数据包，对该数据包进行溯源，得到参与该数据包转发的传感器节点集合，将集合中各传感器节点的当前能量值减去一个单跳转发能耗值，并将剩余能量值存入该节点的能耗记录表；对各节点的能耗记录表中的剩余能量值进行实时监测，并对剩余能量低于临界值的节点触发低能量提示。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤(1)之前的步骤为：

设N＝{node₁,node₂,…,node_m}为基站所辖区域内所有传感器节点的集合，m为节点数量；对任意node_r∈N，测量该节点的能量满值，记为E_r；测量该节点的单跳转发能耗值，记为e_r；设置该节点的最低能量临界值，记为U_r；

基站对其所辖区域内所有节点设置能耗记录表，对任意node_r∈N，其能耗记录表包括：节点地址A_r、节点标识V_r和剩余能量Y_r。

3.如权利要求2所述的方法，其特征是，所述步骤(1)的步骤为：

对任意node_r∈N，将其地址、标识和当前能量值写入其能耗记录表中的A_r、V_r和Y_r表项；若node_r为新节点，将其剩余能量Y_r初始化为能量满值E_r，即：Y_r←E_r，其中，“←”表示赋值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征是，所述步骤(2)的步骤为：

步骤(2.1)：对接收的数据包进行溯源；

设d为基站接收的当前数据包，通过数据溯源，得到该数据包在传输过程中所经过的节点集合R(d)＝{n_d,1,n_d,2,…,n_d,t}，n_d,k∈N，k＝1,2,…,t，t为数据包d在传输过程中所经过的节点数量，n_d,1为d的源发送节点，n_d,k表示数据包d的传输路径上的第k个传感器节点；

步骤(2.2)：根据溯源结果评估节点能耗；

对任意Node_k∈R(d)，更新Node_k能耗记录表中的剩余能量Y_k，将Y_k设置为Y_k减去一个单跳转发能耗值e_k，即：Y_k←(Y_k-e_k)；

步骤(2.3)：当Y_k<U_k时，触发低能量提示。

5.基于数据溯源的WSN节点能量监测系统，其特征是，包括：数据溯源模块和节点能耗监测模块；

所述数据溯源模块：用于实现对数据包传输过程的溯源，生成参与该数据包传输的转发节点集合；

所述节点能耗监测模块：用于对基站所辖区域内所有传感器节点，设置节点能耗记录表，记录各节点的当前能量值；根据数据溯源模块所得到的参与当前数据包转发的传感器节点集合，将集合中各传感器节点的当前能量值减去一个单跳转发能耗值，并将剩余能量值存入该节点的能耗记录表；对各节点的能耗记录表中的剩余能量值进行实时监测。