[发明专利]一种基于蜂窝结构和坐标定向的RFID路由算法

摘要

本发明公开一种基于蜂窝结构和坐标定向的RFID路由算法，其包括蜂窝结构的划分、数据转发域的确定、确定最优下一跳和转发数据过程；所述蜂窝结构的划分以节点S为中心，向周围扩展，以正六边形的蜂窝结构覆盖整个网络区域；所述数据转发域为以源节点S为顶点，两条外切线所辖的角度为α的扇形区域；所述确定最优下一跳的过程包括源节点S处在正三角形△ABS中，在△ABS的泛相邻三角形中分别用优化函数f(L,W)算出各泛相邻三角形中下一跳的最优点，最终在这些最优点中选择f(L,W)值最小者作为下一跳节点；以此类推实现数据的中间转发过程。本发明综合考虑地理位置信息和簇结构，结合优化函数，能很好地提高数据的转发效率。

主权项

一种基于蜂窝结构和坐标定向的RFID路由算法，其特征在于包括蜂窝结构的划分、数据转发域的确定、确定最优下一跳和转发数据过程；所述蜂窝结构的划分过程包括：将所有RFID阅读器作为节点，节点S为源节点，节点D为目标节点，在目标节点D处以D为圆心、以目标节点D通信半径Rc≥2R为半径画圆D，则圆D所在区域为目标节点D期望域；以节点S为中心，向周围扩展，以正六边形的蜂窝结构覆盖整个网络区域，R为所述正六边形的边长；所述数据转发域的确定过程包括：在源节点S处向圆D引两条外切线，形成的可转发角度为α，其中距离|SD|通过源节点S和目标节点D的已知坐标求得，故数据转发域即为以源节点S为顶点，两条外切线所辖的角度为α的扇形区域；所述确定最优下一跳的过程包括：令起始节点即源节点S处在正三角形△ABS中，正三角形边长为R，在源节点转发角度α所辖的范围内的△ABS的泛相邻三角形均能作为源节点S的下一跳的落点，在所述△ABS的泛相邻三角形中分别用优化函数f(L,W)算出各泛相邻三角形中下一跳的最优点，最终在这些最优点中选择f(L,W)值最小者作为下一跳节点；所述转发数据的过程包括：以源节点S的下一跳节点作为新的起始节点，该新的起始节点确定新的下一跳节点的方法与上述确定最优下一跳的方法一致，实现数据的中间转发过程；当转发至其中一节点S5时，若以点S5为圆心，通信半径Rc＝2R为半径进行扫描，该扫描区域圆S5与目标期望域圆D有重叠，则在重叠区域内任选一个空闲节点进行转发至目标节点D；所述优化函数f(L,W)＝Rc/L‑1+W，其中W为RFID阅读器的通道利用率即带宽利用率；L为节点转发一次的距离，L小于或等于Rc；定义通道可容纳的最大数据包数为N个，通道的数据包为n个，0≤n≤N，则该节点的带宽利用率为当f(L,W)的值越接近0时，则该节点就越优；当n＝N时，则该节点的带宽利用率已饱和，不能作为下一跳的节点。