[发明专利]树型无线传感器网络的路由优化方法

摘要

本发明公开了一种树型无线传感器网络的路由优化方法，包括如下步骤：树型拓扑构建：在WSN物理拓扑的基础上，计算节点剩余能量，通过调整簇首门限值T(n)轮换选择簇首，构建树型拓扑结构无线网络；网络地址生成与路径产生：基于节点在树型网路中的位置生成网络地址，并根据网络地址生成任意两个节点间的多跳路由，保障网络中节点之间能够通过多跳的方式发送信息。在经典LEACH协议基础上优化，将剩余能量和节点间距离因素加入到簇首选举算法设计中网络地址生成方法客观反映了节点的空间位置，节点不必维护庞大的路由表，避免了传感器网络频繁更新路由表造成的能量过快损耗，也节省了硬件开销，为节点间的多跳通信提供依据。

主权项

1.一种树型无线传感器网络的路由优化方法，其特征在于，包括如下步骤：S01：树型拓扑构建：在WSN物理拓扑的基础上，计算节点剩余能量，通过调整簇首门限值T(n)轮换选择簇首，构建树型拓扑结构无线网络；S02：网络地址生成与路径产生：基于节点在树型网路中的位置生成网络地址，并根据网络地址生成任意两个节点间的多跳路由，保障网络中节点之间能够通过多跳的方式发送信息；所述步骤S02具体包括如下：S21：通过数组arr[d]存储节点的网络地址，协调器将自身网络地址最低位arr[0]置为1，其它位为0，生成协调器的网络地址，并发送组网请求信标帧；S22：协调器周围的节点根据收到的信标帧中的信号强度值RSSI，如果RSSI大于阈值T，则申请加入网络，否则丢弃信标帧；S23：如果协调器收到节点的入网请求，则为申请加入的节点分配网络地址，地址分配方法如下，将arr[d]数组的第二位置1，同时第一位还是1，其它位为0，将此地址分配给第一个申请加入的节点，第二个加入的节点将第arr[d]数组的第二位继续加1，以此类推；S24：第一轮节点地址分配完毕后，此时这些节点是网络的第一层簇首节点，这些节点依次发起组网申请，收到第一层簇首节点组网发起帧的节点记录各个簇首节点的RSSI值，选择最高的申请加入；S25：第一层簇首节点收到申请加入帧后，为其分配网络地址，具体分配方法如下：将自身网络地址的最高0位置1，分配给第一个申请加入的节点，并依次将此位加1分配给其它申请加入的节点；此时得到网络地址的节点是网络的第二层簇首节点，第二层节点依次转发组网申请，并分配网络地址，形成网络的第三层节点；S26：以此类推，给整个网络分配地址完毕；S27：根据源节点和目标节点的网络地址，计算两者的最小父节点；S28：信息根据源节点的网络地址依次往上层节点发送，直到到达最小父节点，然后根据目标节点的网络地址依次往下层节点发送，直到到达目标节点。