[发明专利]一种小规模无线传感器网络的路由方法

摘要

一种小规模无线传感器网络的路由方法，本发明属于无线传感器网络路由领域，解决传统和声搜索算法不能直接用于求解无线传感器网络路由的问题。本发明包括传递全局信息步骤、发送数据包步骤、传递数据包步骤和更新剩余能量信息步骤。本发明对现有和声搜索算法的编码方式及候选和声生成方法进行改进，既考虑路径能耗也考虑路径长度，能有效平衡整个网络的能耗，显著延长整个网络的生命周期。

主权项

一种小规模无线传感器网络的路由方法，包括传递全局信息步骤、发送数据包步骤、传递数据包步骤和更新剩余能量信息步骤，其特征在于：(1)传递全局信息步骤：首先，对网络中包括汇聚节点在内的各传感器节点分别进行编号，作为它们各自唯一的标识；将汇聚节点设置成与各传感器节点相同的发送功率，汇聚节点在网络内向邻居节点广播路由消息，其中包括各传感器节点到汇聚节点的跳数；各邻居节点收到路由消息后，将其中自身到汇聚节点的跳数加1后，再向自身的邻居节点广播更新的路由消息；这样，每个传感器节点都能知道自身到汇聚节点的跳数、自身的邻居节点、与邻居节点的距离以及邻居节点到汇聚节点的跳数；然后，各传感器节点将其与邻居节点的距离、邻居节点的编号、邻居节点到汇聚节点的跳数以及自身现有能量和跳数发送到汇聚节点，汇聚节点将各传感器节点的邻居节点按照编号从小到大排序，形成各传感器节点的邻居节点集合；再由汇聚节点在网络内以广播方式向每个传感器节点传递全局信息；所述全局信息包括各传感器节点的邻居节点集合、各传感器节点与邻居节点的距离、各传感器节点的现有能量以及各传感器节点到汇聚节点的跳数；(2)发送数据包步骤：当某传感器节点监测到环境信息，先将其处理成为数据包，然后根据自身存储的全局信息，计算自身到汇聚节点的最优路径，并将所述最优路径加入数据包；接着计算出最优路径中其它各传感器节点转发所述数据包需要消耗的能量和剩余能量，并更新自身存储的全局信息中在最优路径上的其它各传感器节点的剩余能量；再将自身剩余能量加入所述数据包后，将数据包按照所述最优路径发送到下一传感器节点；(3)传递数据包步骤：下一传感器节点接收到所述数据包，将自身剩余能量加入到该数据包，按照数据包中的最优路径继续将数据包发送给下一传感器节点，如此继续，直到数据包传送到汇聚节点；(4)更新剩余能量信息步骤：汇聚节点收到所述数据包后，对数据包进行处理，将其中传感器节点监测到的环境信息通过因特网或者卫星传送给用户；利用数据包中各传感器节点的剩余能量信息更新存储的全局信息，汇聚节点以一定周期向各传感器节点广播所有节点剩余能量信息。