[发明专利]一种基于六边形区域划分的无线传感器网络分簇路由方法

摘要

一种基于六边形区域划分的无线传感器网络分簇路由方法，从位于传感区域中心的Sink节点出发的六条线段（基线）将传感区域划分为6个扇形区域，每两条相邻基线的夹角为60度；传感区域由六边形网格密铺，传感器节点根据对自身位置信息的感知，获取经纬度信息，计算其位置与最近基线的距离，以发现其所在的六边形区域是否处于基线上，若处于基线上，则在簇头选举后，被选举为簇头的节点将变为汇集点；簇头选举和数据在簇头和汇集点间的多跳中继传输；无线传感网从启动到数据采集的流程，分为簇头选举和簇内单跳传输过程，簇头和汇集点之间的簇间路由两个阶段；本发明避免了簇头间过长的传输距离所引起的簇间路由能耗过大的问题，大大节省了网络进行数据收集时的能耗。

主权项

一种基于六边形区域划分的无线传感器网络分簇路由方法，其特征是从位于传感区域中心的Sink节点出发的六条线段（基线）将传感区域划分为6个扇形区域，每两条相邻基线的夹角为60度；传感区域由六边形网格密铺，传感器节点根据对自身位置信息的感知，获取经纬度信息，计算其位置与最近基线的距离，以发现其所在的六边形区域是否处于基线上，若处于基线上，则在簇头选举后，被选举为簇头的节点将变为汇集点；簇头选举和数据在簇头和汇集点间的多跳中继传输；无线传感网从启动到数据采集的流程，分为簇头选举和簇内单跳传输过程，簇头和汇集点之间的簇间路由两个阶段；阶段I是该阶段中簇头选举和簇内单跳传输过程，其步骤是：I‑1：初始状态下，六边形区域中的每个传感节点都将自己视为簇头；I‑2：每个传感节点将自己所剩余的电量通过选举数据帧广播发送给同簇内的其他传感节点；I‑3：当传感节点收到一个比自己能量更高的广播，它会将自己标记为常规节点；当传感节点没有收到比自己能量更高的广播，则该传感节点将成为簇头，并再次执行选举过程；I‑4：簇头选举结束后，簇头将提高自己的簇间通信传输功率，并将发送簇头声明帧，发送给相邻的六边形；I‑5：阶段II，簇内每个传感节点通过单跳传输直接将感测数据封装成簇内数据帧传输给簇头；簇头根据GPS等设备获取位置信息，处在基线上的簇头自动升级为汇集点；I‑6：一段时间后（如5～10分钟），簇头传输即簇内通信功率降低，重新进行簇头选举。