[发明专利]一种分布式的无线传感器网络拓扑重构方法

摘要

本发明公开了一种分布式的无线传感器网络拓扑重构方法，包括：初始配对阶段，每个支援节点通过所获取的局部信息与网络中的失效固定节点进行一一配对；从任意一个支援节点开始，该支援节点选择距离自己最近的失效节点进行初始配对；配对调整阶段，每个支援节点通过与其通讯可达支援节点交流配对信息进行配对调整；若两个支援交换彼此的初始配对失效节点将使它们移动的总距离缩短，则它们将交换彼此的初始配对节点；每两个支援节点之间进行配对交换都会使两者的移动距离减少，因此所有支援节点的移动总距离也减少，在所有支援节点完成上述过程之后，将得到所设前提下的最优分配结果。通过仿真实验对所提出的方法进行验证和分析。

主权项

一种分布式的无线传感器网络拓扑重构方法，其特征在于：将无线传感器网络中的多个无线传感器节据是否具有移动能力分为固定节点和支援节点；固定节点被部署之后始终处于活跃状态，用于获取被监测区域的信息，在网络运行过程中会因能量耗尽及外界干扰而失效；支援节点在网络初始部署时处于休眠状态，在出现固定节点失效的情况下可以转为活跃状态，用于修复失效的固定节点；每个支援节点接收周围固定节点对环境的感知信息并对它们的状态进行监测，检测固定节点是否有失效的节点；当失效节点数目超过能够维持最低网络覆盖性能要求所允许的失效节点数目时，支援节点将与失效节点进行一一配对修复或者替代；每个支援节点将限制自身的通讯距离，只能与其通讯范围内的节点进行信息传递，同时与其通讯范围内的支援节点交换失效节点的信息并进行优化配对，选择距离支援节点最近的感知可达、且没有被配对过的失效节点进行初始配对；再进行配对调整，在这一过程中，每个支援节点通过与其通讯可达支援节点交流配对信息进行配对调整，若两个支援节点交换彼此的初始配对失效节点将使它们移动的总距离缩短，则所述两个支援节点交换彼此的初始配对节点。