[发明专利]一种基于模糊逻辑的WSN能量中性分簇路由方法

摘要

本发明涉及一种基于模糊逻辑的WSNs能量中性分簇路由方法，属于通信领域。该方法包括以下步骤：步骤1)将马尔科夫链模型引入能量收集预测过程，根据获取能量预测进行能量中性约束；步骤2)构建动态簇头集群机制保证了整个网络的持久运行；步骤3)通过最大化网络数据吞吐量利用凸优化得到最优分簇数量；步骤4)Type‑2模糊逻辑推理系统的设计；步骤5)传感器节点广播竞争当选簇头，簇头节点收集数据融合后传给基站；本发明通过能量中性约束能够保持网络持久运行，Type‑2模糊逻辑系统提升了簇头选取合理性，同时提升了网络吞吐量，延长了网络生存周期。

主权项

1.一种基于模糊逻辑的WSN能量中性分簇路由方法，其特征在于：该方法不仅考虑节点剩余能量和获取能力，而且额外考虑邻居节点平均势能，提升簇头选取合理性。通过能量预测构建中性约束，构建动态簇头群组保证了簇头能量中性状态改善了因频繁分簇造成的控制信息开销，能够达到理论上无限长的网络工作时长。利用凸优化通过最大化吞吐量得到最优分簇数量，同时提升系统吞吐量；该机制具体包括以下步骤：S1)设计Type‑2模糊逻辑推理系统；S2)传感器节点根据模糊逻辑推理系统计算出簇头当选概率；S3)传感器节点竞争当选簇头；S4)簇头节点根据本簇能量状态构建动态簇头群组。