[发明专利]农田无线自组织网络拓扑密度关联路径选择优化方法

摘要

本发明涉及一种农田无线自组织网络拓扑密度关联路径选择优化方法，包括S1计算节点能量进行投票，确定簇头；S2簇头接收预设阈值内的节点加入，进行成簇操作；S3对于未完成成簇操作的节点按预设方法成为簇内子节点；S4在簇内子节点中选取能量优势节点作为伪簇头；S5根据簇头与伪簇头进行反向扩散组网；S6所有节点通过组网路由进行环境信息采集与上报；S7判断是否有簇头达到能量逼近目标；S8若存在簇头达到能量逼近目标，则标记下一轮进行簇头选举，结束本轮采集，若不存在簇头达到能量逼近目标，则本轮采集结束。本发明提高了成簇效率，减少了簇头选择次数，提高网络整体能效。

主权项

农田无线自组织网络拓扑密度关联路径选择优化方法，其特征在于，包括具体以下步骤：S1：计算节点能量进行投票，确定簇头；S2：所述簇头接收预设阈值内的节点加入，进行成簇操作；所述预设阈值包括：为了避免出现某区域节点密度过高，而造成簇头负担过重的情况，对簇头可支持的最大节点数设定限制，若超出该最大限制，则不再接收节点加入，簇头优先接收距自身较近，即接收信号强度大的节点进行成簇；簇头可支持的最大节点数量根据其与汇聚节点间的距离，即跳数决定；S3：对于未完成所述成簇操作的节点按预设方法成为簇内子节点；所述预设方法包括：对于未完成成簇操作的节点以平面扩散路由方式搜索网络接入点，并成为接入点所在簇的簇内子节点；S4：在所述簇内子节点中选取能量优势节点作为伪簇头；S5：根据所述簇头与所述伪簇头进行反向扩散组网；S6：所有节点通过组网路由进行环境信息采集与上报；S7：判断是否有簇头达到能量逼近目标；S8：若存在簇头达到所述能量逼近目标，则标记下一轮进行所述簇头选举，结束本轮采集，若不存在簇头达到所述能量逼近目标，则本轮采集结束；其中，步骤S1进一步包括：S11：对任意节点中的一个所述节点进行自我能量计算操作，获取所述节点剩余能量信息、拓扑功率控制后的发射功率；S12：以所述发射功率向拓扑邻居节点发送所述节点信息；S13：所述节点根据收到所述拓扑邻居节点反馈的节点信息，比较邻居节点的剩余能量信息；S14：选取剩余能量最高的邻居节点，向其发送投票消息；S15：根据节点所在区域的拓扑密度指标以及节点的能量等级计算节点的选举权重：计算公式为：其中，节点i记录拓扑邻居数量，作为节点拓扑密度指标，记为节点度NDi；节点i收到邻居节点发来的投票消息后，累加得出总票数作为节点能量等级Vi；S16：节点向邻居节点广播自身选举权重；S17：若某节点的选举权重大于其所有邻居节点的选举权重，则该节点成为簇头并广播成簇消息。