[发明专利]无线传感网路由方法、装置、设备及计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种无线传感网路由方法、装置、设备及计算机可读存储介质，本发明是通过两个阶段来实现无线传感网的路由设计：第一阶段，通过k‑means算法对无线传感网的各个节点进行分簇，选取出合适的簇头节点，簇头节点与各个簇成员节点的距离都差不多；第二阶段，通过一种启发式仿生进化系统机制即蚁群优化算法在簇间通信路由中建立动态最优簇间路由路径，通过本发明的方法，使得各个簇成员节点传输信息至簇头节点时消耗的能量差不多，同时簇头节点通过动态最优簇间路由路径将信息传输至汇聚节点，尽可能地减小了各个簇头节点消耗能量的差距，保证了整个无线传感网的网络稳定性和网络能量负载均衡，从而更能延长无线传感网的生命周期。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种无线传感网路由方法。本发明还涉及一种无线传感网路由方法装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

无线传感网(Wireless Sensor Network，WSN)是一组传感器节点以自组织的方式构成的无线网络，其目的是借助于节点中内置的形式多样化的传感器协助地实时感知和采集周边环境中众多的信息，并对这些信息进行处理以使人们在任何时间、绝大多数地点和多种环境条件下获取大量详实而可靠的信息。

传感器节点作为无线传感网的重要的组成部分，其生命周期直接影响到整个网络的生命周期，因此如何降低传感器节点的能量消耗，是延长整个网络生命周期、均衡网络能量消耗的关键。网络能耗问题一直是无线传感网的研究重点。

现有技术中，大多数提出的是以无线传感网路由协议来解决无线传感网能耗为题。目前无线传感网路由协议分为两类：平面类型和层次类型，相对于平面类型来说，层次类型的路由协议效率更高。在层次类型中，主要是通过分簇的方法来让无线传感网各个节点之间协同工作，充分利用各自的能量。分簇后的无线传感网的节点分为三种：簇成员节点、簇头节点以及汇聚节点，无线传感网整体会划分为几个簇，每个簇中都有一个簇头节点，其余的为簇成员节点。首先簇成员节点将采集到的数据发送给簇头节点，然后由簇头节点压缩融合整个簇中所有簇成员节点发来的数据信息，最后由簇头节点将收集到的数据信息发送到汇聚节点。

目前现有技术只是简单地将传感网中的节点分簇，在分簇过程中并没有考虑到簇头节点与簇成员节点之间的通信距离，因此簇头节点与簇成员节点之间的通信距离会出现长短不一的情况，在这种情况下各个簇成员节点消耗的能量也不一样。并且，现有技术也没有考虑到簇头节点之间的通信，簇头节点与汇聚节点之间的通信路径是随机产生的，因此簇头节点在选择与汇聚节点的通信路径时会出现差距过大的情况，各个簇头节点消耗的能量也会差距过大。综上所述，现有技术存在着传感器节点能量消耗不一样的问题，因此不能很好地保证网络的稳定性和网络负载均衡。

因此如何提供一种稳定性高的无线传感网路由方法、装置、设备及计算机可读存储介质是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无线传感网路由方法，其保证了整个无线传感网的网络稳定性和网络能量负载均衡；本发明的另一目的是提供一种包括上述方法的无线传感网路由装置、设备及计算机可读存储介质，其也保证了整个无线传感网的网络稳定性和网络能量负载均衡。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无线传感网路由方法，包括：

根据预设分簇算法，将无线传感网分为k个簇；各个所述簇包括一个簇头节点以及若干个簇成员节点；所述簇头节点与各个所述簇成员节点的距离的差值均小于预设误差阈值，所述预设误差阈值在可允许范围内最小；

控制通信数据从所述簇成员节点传输至所述簇头节点；

根据预设路由算法，建立所述簇头节点与汇聚节点之间的动态最优簇间路由路径；

控制所述通信数据从所述簇头节点通过所述动态最优簇间路由路径传输至所述汇聚节点。