[发明专利]无线传感器网络能耗均衡覆盖调度及路由跨层设计方法

摘要

本发明提供了一种无线传感器网络能耗均衡覆盖调度及路由跨层设计方法。首先利用改进的ECCP冗余节点判定算法，在考虑节点剩余能量的基础上，构造最小节点覆盖集。随后通过节点能耗速率来预测节点寿命，并确定激活的额外节点，使得网络中节点能耗尽可能均衡。本发明提供的覆盖调度算法将节点能耗速率作为调度依据，并以此建立了关联路由协议的直接通道，可实现综合覆盖调度和路由的跨层设计。本发明提供了以定向扩散路由协议为例子的具体结合的方法。仿真结果显示，应用本发明提供的覆盖调度算法能够显著延长网络寿命。

主权项

一种无线传感器网络覆盖中冗余节点的判定方法，其特征是：1.1)非边界节点的冗余判断的步骤：(1)对任一个节点v，其感知范围是以节点为中心，Rs为半径的圆形区域；求出节点v感知区域的圆边界与v的邻居节点的感知圆的交点集合B(v)，如果B(v)为空集，则节点v不是冗余节点，不可休眠；若B(v)不为空集并且所有节点被节点v的相邻节点的感知区域所覆盖，则进入(2)；若未被覆盖，则v不是冗余节点；(2)求节点v感知区域内的v的邻居节点的感知圆边界的交点的集合I(v)，判断I(v)中的节点是否均被节点v的相邻节点的感知区域所覆盖，若被覆盖，则节点v是冗余节点，可以进行休眠；否则不是冗余节点；1.2)边界节点的冗余判断步骤：(1)求节点v的感知圆边界与监测区域边界的交点集合E(v)，判断E(v)中的所有节点是否被节点v的相邻节点的感知区域所覆盖，若被覆盖，则进入(2)；否则，v不是冗余节点；(2)求B(v)，若B(v)为空集，则v不是冗余节点；若B(v)不为空集，判断B(v)中所有位于监测区域内部的节点是否被v的邻居节点的感知区域所覆盖，若被覆盖，则进入(3)；否则，v不是冗余节点；(3)求I(v)，判断I(v)中所有位于监测区域内部的节点是否被v的邻居节点的感知区域所覆盖，若被覆盖，则节点v为冗余节点，可以进行休眠；否则，不是冗余节点。