[发明专利]基于DV-hop的无线传感器网络的蚁群优化任播路由方法

说明书

本发明无线传感器网络任播路由技术领域，具体为基于DV‑hop的无线传感器网络的蚁群优化任播路由方法，解决了无线传感器网络中存在网络延迟、网络生存时间短、网络耗能不均匀的问题，本发明所述方法首先利用DV‑hop算法计算出P的具体位置，然后引入蚁群算法选择出P到就近sink节点间最优传输路径，最后P通过最优传输路径的距离并按一定的权重比例发送数据包，故能够降低网络延迟，减少发送时间；均衡节点能耗，减少网络耗能；提高网络整体生存时间。

技术领域

本发明属于无线传感器网络任播路由技术领域，具体为基于DV-hop的无线传感器网络的蚁群优化任播路由方法。

背景技术

近年来物联网技术不断取得新的成果，已经运用到国防军事、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、抗灾抢险等领域，作为物联网底层重要技术之一的无线传感器网络已经成为了研究热点。其中任播路由技术是无线传感器网络中一项十分重要的研究技术。在无线传感器网络中，由于传感器节点能量来源于有限电源(电池)，节点计算和存储能力较弱，且发送数据包要消耗能量，故无线传感器网络中存在网络延迟、网络生存时间短、网络耗能不均匀的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决无线传感器网络中存在网络延迟、网络生存时间短、网络耗能不均匀的问题，提供了基于DV-hop的无线传感器网络的蚁群优化任播路由方法。

本发明解决其技术问题的技术方案是：基于DV-hop的无线传感器网络的蚁群优化任播路由方法，包括以下步骤：

Z1：指定一个发送节点为P，4个sink节点均位于P的通信范围之外，其中s1、s2、s3、s4分别代表4个不同的sink节点，且s1、s2、s3、s4的坐标位置已知；设P到s1、s2、s3、s4的任一条路径上有k个节点，其中k个节点中包括P和一个sink节点；

Z2：设定P在一个四边形ABCD中，s1、s2、s3、s4分别在四边形ABCD的四条边上；设s1坐标为s1(x_s1,y_s1)；s2坐标为s2(x_s2,y_s2)；s3坐标为s3(x_s3,y_s3)；s4坐标为s4(x_s4,y_s4)；

Z3：根据步骤Z2可得，直线s1s2的方程为y-y_s2＝k₁(x-x_s2)，直线s2s3的方程为y-y_s3＝k₂(x-x_s3)，直线s3s4的方程为y-y_s4＝k₃(x-x_s4)，直线s4s1的方程为y-y_s1＝k₄(x-x_s1)，

Z4：判断P位于哪个区域：通过DV-hop算法得到P点坐标为p(x_p,y_p)，将P点横坐标代入直线s1s2的方程中即x＝x_p，求得的y且标记为y₁；将P点横坐标代入直线s2s3的方程中即x＝x_p，求得的y且标记为y₂；将P点横坐标代入直线s3s4的方程中即x＝x_p，求得的y且标记为y₃；将P点横坐标代入直线s4s1的方程中即x＝x_p，求得的y且标记为y₄；

①当y_p≥y₁时，则P位于Ⅱ区；

②当y_p≤y₂时，则P位于Ⅲ区；

③当y_p≤y₃时，则P位于Ⅳ区；