[发明专利]一种无线传感器网络的移动Agent定向扩散路由算法

说明书

本发明涉及一种无线传感器网络的路由算法，该发明提出一种基于定向扩散机制和移动Agent集成路由算法，通过汇聚节点洪泛兴趣分组和目标源节点洪泛探测数据，在无线传感器网络中建立汇聚节点到目标节点之间的双向梯度，并通过目标源节点周期性发送探测数据分组维护和加强源节点和汇聚节点的之间的路径；移动Agent携带数据处理算法根据建立的梯度执行路径动态访问目标节点，完成渐进聚合数据要求；利用移动Agent可以实现一次部署满足多种应用需求，提高了无线传感器网络可扩展性。本发明满足无线传感器网络对节能、容错、可扩展性以及精度渐进的要求，为无线传感器网络路由算法设计提供重要参考依据，同时也为如何选取合适的数据处理模式提供重要的参考价值。

技术领域

本发明属于无线传感器网络通信技术领域，尤其是一种无线传感器网络的移动Agent(Mobile Agent，MA)定向扩散路由算法。

背景技术

基于Agent模式的无线传感器网络应用虽然克服了基于C/S模式无线传感器网络应用的不足。但同时也带来新的问题：如何有效动态地确定低能耗的MA路由。MA路由好坏会影响整个网络能耗、时延和数据处理代价，所以为MA选取能效的迁移路径非常重要。但找到一条优化访问目标节点的MA路径是一个NP完全问题。

H.Qi等人提出一种用于动态能效处理数据的基于Agent模式的传感器网络，通过传输称为软件代码即MA到传感器节点，可消除节点内大量的冗余感知数据以及节点间的传输数据。但该传感器网络是基于如下假设：(1)传感器网络是基于分簇的；(2)源节点与簇头距离为单跳；(3)节点间的数据聚合成固定大小的包。上述这些假设限制了基于MA模式的无线传感器网络的应用，而且也没有提及MA路径规划方法。Q.Wu等人为MA设计了一种基于遗传算法的路径规划方法，但它假定汇聚节点(Sink)能获得网络中所有节点能耗和节点间链路代价，这种全局性规划方法在无线传感器网络环境下很难满足。

综上分析可知，为了满足无线传感器网络对节能、容错、可扩展性和渐进精确度的要求，设计低能耗的MA路径尤为关键。

发明内容

本发明的目的在于研究MA在多跳无线传感器网络中数据处理的行为以及以定向扩散算法执行数据收集的路由，而定向扩散算法中的梯度是MA在网络中执行数据处理迁移的主要依据。本发明将MA模式和定向扩散技术有效整合为无线传感器网络路由研究提供了重要的参考价值。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种无线传感器网络的移动Agent定向扩散路由算法，包括以下步骤：

步骤1：分析并形式化MA数据处理模型。MA在网络迁移过程中具有处理节点内冗余感知数据以及节点间冗余数据的任务。

步骤2：MA数据结构定义。

步骤3：基于定向扩散机制的MA路由执行流程。

步骤4：基于定向扩散机制的MA路由实现。

本发明的优点和积极效果是：

相较于现有基于C/S模式无线传感器网络定向扩散路由算法，本发明的有益效果：提高了数据包传输率、降低端到端时延、降低了路由能耗、延长网络生命周期，同时也进一步证明Agent模式更适合以节能为目标的无线传感器网络。

附图说明

图1为派遣拥有访问源节点列表的MA依据路由收集和融合数据原理图。

图2为MA定向扩散路由执行流程图。

图3为MA根据定向扩散算法动态执行数据收集原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

一种无线传感器网络的移动Agent定向扩散路由算法，包括以下步骤：