[发明专利]无线传感器网络的数据融合簇头数目确定方法

摘要

本发明提出了一种无线传感器网络数据融合簇头数目的确定方法。该方法是根据网络最小能量消耗求出相应的簇头数目。网络能量消耗模型采用三部分能量之和P1是传感器终端节点传输数据到簇头节点所消耗的能量；P2是簇头节点传输数据到中心控制节点所消耗的能量；P3是簇头节点压缩传给中心控制节点数据所消耗的能量。根据消耗能量之和的最小值求得相应的簇头数目。从而做到了在无线传感器层次型网络数据融合过程中，信息不失真的前提下最大限度的节能，延长网络寿命。

主权项

一种无线传感器网络中基于率失真函数的数据融合簇头数目确定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，预先在无线传感器网络中，把传感器节点传输数据的网络能量消耗的最小值计算出来，然后计算出整个无线传感器网络中的最优的数据融合簇头数目；步骤2，所述传感器节点的初始状态存储在中心控制节点中，并且在整个无线传感器网络中共享参数；所述传感器节点按照节点本身所携带的算法完成自身的激活与睡眠状态之间的转换；步骤3，所述中心控制节点根据所述无线传感器网络的感应区域的半径和初始的分簇的数量计算出每个簇的半径，把计算结果传输到传感器节点终端；步骤4，所述传感器节点的信息收发单元感应到所述中心控制节点传来的数据转换至激活状态，搜索本簇内的簇头位置，并计算传感器节点到簇头的距离，然后把计算结果反馈到中心控制节点中存储；步骤5，所述中心控制节点根据回路能量消耗参数、区域半径、传输速率、路由系数及步骤4中得到的距离参数，计算得到第一部分能量消耗即传感器节点传输数据到簇头的能量消耗；步骤6，所述的中心控制节点依据能接受的数据失真度，计算所需要的数据量即信息率失真函数，得到第二部分网络消耗能量即簇头节点到中心控制节点的传输数据所消耗的能量；步骤7，所述中心控制节点把步骤6中的数据量平均传输给区域内的簇头，簇头根据中心控制节点传输来的信息率失真函数以及簇头所采取的压缩模型得到第三部分能量消耗即簇头节点压缩数据所需要的能量消耗；簇头把计算所得第三部分能量消耗发送到中心控制节点；步骤8，所述的中心控制节点根据所采取的能量消耗模型以及存储在内部的上述三个部分能量消耗，计算能量最小化时的簇头数量；步骤9，所述的中心控制节点更新存储在内部的初始簇头数量，更新信息处理算法以达到更新后的网络的状态；当中心控制节点接收到用户新的失真度需求时候，重复步骤2到9。