[发明专利]一种基于K-Means的无线供能通信网络数据传输方法

权利要求书

1.一种基于K-Means的无线供能通信网络数据传输方法，所述无线供能通信网络包括节点、数据接收点和能量源，其特征在于，所述基于K-Means的无线供能通信网络数据传输方法，包括：

在控制阶段：

根据数据接收点接收范围内的节点具有的能量值及数据接收点和能量源的距离，确定数据接收点和能量源的状态；

在数据接收点接收范围内且节点的能量值大于等于能量阈值的节点向数据接收点发送包含自身能量值的控制信息，数据接收点进行分簇处理，初始化每个簇的簇心值；

在数据接收点接收范围内且节点的能量值大于等于能量阈值的节点分别计算自身能量值与所有簇心值的差值，并加入差值绝对值最小的簇；

从簇心值最高的簇中随机选择一个节点，数据接收点向所选择的节点发送控制反馈信息；

在数据传输阶段：

收到控制反馈信息的节点与数据接收点进行数据传输。

2.根据权利要求1所述的基于K-Means的无线供能通信网络数据传输方法，其特征在于，所述根据数据接收点接收范围内的节点具有的能量值，确定数据接收点和能量源的状态，包括：

若在数据接收点接收范围内的节点的能量值均小于能量阈值，则数据接收点处于休眠状态，能量源处于工作状态；

若在数据接收点接收范围内，有节点的能量值大于等于能量阈值，则在数据接收点与能量源的距离不大于第一距离阈值时，数据接收点处于工作状态，能量源处于休眠状态，在数据接收点与能量源的距离大于第一距离阈值时，数据接收点和能量源均处于工作状态。

3.根据权利要求2所述的基于K-Means的无线供能通信网络数据传输方法，其特征在于，在数据传输阶段，若能量源处于工作状态，除进行数据传输的节点外，与能量源的距离不大于第一距离阈值的节点进行能量捕获。

4.根据权利要求1所述的基于K-Means的无线供能通信网络数据传输方法，其特征在于，在控制阶段，能量值大于等于能量阈值的节点发送控制信息，否则休眠。

5.根据权利要求3所述的基于K-Means的无线供能通信网络数据传输方法，其特征在于，在数据传输阶段，若能量源处于工作状态，除进行数据传输的节点外，与能量源的距离大于第一距离阈值的节点休眠。

6.根据权利要求2所述的基于K-Means的无线供能通信网络数据传输方法，其特征在于，在数据传输阶段，若能量源处于休眠状态，除进行数据传输的节点外的节点休眠。

7.根据权利要求1所述的基于K-Means的无线供能通信网络数据传输方法，其特征在于，所述在数据接收点接收范围内且节点的能量值大于等于能量阈值的节点向数据接收点发送包含自身能量值的控制信息，数据接收点进行分簇处理，更新每个簇的簇心值，包括：

步骤F1、取具有最高能量值的节点的能量值为第一个簇心值，并作为当前簇心值进行下一步的迭代；

步骤F2、将当前簇心值减去调节单个簇内节点能量值范围的参数，得到下一个簇心期望值；

步骤F3、查找是否存在能量值不大于下一个簇心期望值的节点，如果存在则将其中具有最高能量值节点的能量值作为下一个簇心值和当前簇心值，返回步骤F2继续进行迭代，直至下一个簇心期望值小于预设的分簇阈值并结束。

8.根据权利要求1所述的基于K-Means的无线供能通信网络数据传输方法，其特征在于，所述在数据接收点接收范围内且节点的能量值大于等于能量阈值的节点分别计算自身能量值与所有簇心值的差值，并加入差值绝对值最小的簇，还包括：

取每个簇中节点能量值的平均值为新簇心值，返回再次计算自身能量值与所有簇心值的差值，并加入差值绝对值最小的簇，不断迭代更新簇心值，直至簇心值不再发生变化。