[发明专利]一种面向消防的无线传感器执行器网络的路由方法

摘要

一种面向消防的无线传感器执行器网络路由方法，包括以下步骤：确定执行器节点数量和传感器节点位置；利用加权维诺图方法将无线消防系统网络分成多个簇；根据每个簇的拓扑信息，使用度约束最小生成树计算路由路径；每个簇均由一个执行器节点和一组传感器节点组成，执行器节点之间相互交换剩余能量信息，并把路由表和收到的能量信息发送给自己簇内的每一个传感器节点；簇内的每一个传感器节点都按照接收到的路由表向执行器节点传输剩余能量信息数据。本发明技术方案中使用度约束最小生成树算法来计算消防网络中执行器节点和传感器节点间的路由路径，在减少网络能耗的同时，还提升了网络节点能量消耗的公平性。

主权项

1.一种面向消防的无线传感器执行器网络路由方法，其特征在于，包括以下步骤：确定执行器节点数量和各传感器节点位置；利用加权维诺图方法将无线传感器执行器网络分成多个簇，形成执行器节点的加权维诺图其中，{A₁,A₂,A₃...A_N}为2D监控平面内不同执行器节点的集合，和为第i和第j个执行器节点的剩余能量，和为第i和第j个执行器节点的执行能力；(a,b)，(a_i,b_i)和(a_j,b_j)分别为2D监控平面内任一点A，执行器节点A_i和A_j在2D监控平面中的横纵坐标；根据每个簇的拓扑信息，使用度约束最小生成树计算路由路径；其中，每个簇均由一个执行器节点和一组传感器节点组成，执行器节点之间相互交换剩余能量信息，并把路由表和收到的其他执行器节点的剩余能量信息发送给自己簇内的每一个传感器节点；所述路由表包括所述路由路径；簇内的每一个传感器节点都按照接收到的路由表向执行器节点传输该传感器节点的剩余能量信息；其中，所述使用度约束最小生成树计算路由路径的具体方法为：步骤1，将每个簇中的执行器节点删除，得到m个传感器节点连通分量；所述每个簇均为一个无向连通图；步骤2，对每个传感器节点连通分量求最小生成树，得到m个传感器节点最小生成树；步骤3，从每个传感器节点最小生成树中找与执行器节点关联的权值最小的边，与执行器节点相连接，得到执行器节点的m度约束最小生成树；步骤4，当k＜m时，执行器节点的k度约束最小生成树不存在；当k≥m时，将一条与执行器节点关联的且不在当前执行器节点的m度约束最小生成树中的边加入执行器节点的m度约束最小生成树中；步骤5，加入的边，会产生一个环，删掉该环中与执行器节点不关联的权值最大边，得到加入该边后的执行器节点的m+1度生成树；步骤6，枚举步骤5的边，找到权值最小的执行器节点的m+1度生成树，即是执行器节点的m+1度约束的最小生成树；步骤7，重复步骤4、5、6，直至k＝m时，生成执行器节点的k度约束最小生成树；所述执行器节点的k度约束最小生成树为所述路由路径。