本发明专利技术实施例提供了一种异构多媒体传感器网络部署方法及装置，属于无线传感器网络技术领域。该方法包括：根据传感器节点的监测区域大小和感知范围计算传感器节点的数量；使用环绕距离模型，计算在所述监测区域大小和感知范围内传感器网络是否满足连通特性要求，以调整所述传感器节点的数量；根据汇聚节点位置和所述传感器节点位置建立概率感知模型，并计算各所述传感器节点对所述汇聚节点的感知概率；对相邻传感器节点进行排序，选择排列靠前的预设数量的传感器节点与所述汇聚节点建立连接；对相邻传感器节点之间的链路进行排序，按照感知概率删除排列靠后的预设数量的链路。本发明专利技术能够有效减小节点的能量消耗以及提高传感器网络的连通性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线传感器网络
，具体而言，涉及一种异构多媒体传感器网络部署方法及装置。
技术介绍
异构性是无线多媒体传感器网络的基本特征。而异构多媒体传感器网络集多媒体数据以及单一的标量数据的感知、采集、处理及传输功能于一体，其被广泛应用于各个领域，例如：环境监测、视频及安全监控、交通管理和工业控制等。传感器节点部署是异构多媒体传感器网络应用的一个基本问题。现有的传感器节点部署方案根据应用时间可以分为静态部署方案和动态部署方案。静态部署方案由网络启动时间决定，只在网络初始化时计算一次节点位置，没有考虑到节点发生移动或网络状态发生动态变化的情况。动态部署方案则需要周期性地检测网络状态和性能以及分析节点周围可能会出现的各种情况，这样便加剧了节点的能量消耗。因此设计能量有效并具有最佳连通性能的网络部署方案是异构多媒体传感器网络应用的关键问题。
技术实现思路
本专利技术提供的一种异构多媒体传感器网络部署方法及装置，旨在 有效减小节点的能量消耗以及提高传感器网络的连通性能。第一方面，本专利技术实施例提供的一种异构多媒体传感器网络部署方法，包括：根据传感器节点的监测区域大小和感知范围计算传感器节点的数量；使用环绕距离模型，计算在所述监测区域大小和感知范围内传感器网络是否满足连通特性要求，如果不满足连通特性要求，则调整所述传感器节点的数量；根据汇聚节点位置和所述传感器节点位置建立概率感知模型，并根据所述概率感知模型计算各所述传感器节点对所述汇聚节点的感知概率；对相邻传感器节点进行排序，选择排列靠前的预设数量的传感器节点与所述汇聚节点建立连接；对相邻传感器节点之间的链路进行排序，按照感知概率删除排列靠后的预设数量的链路。优选地，所述对相邻传感器节点进行排序的步骤包括：按照计算模型计算传感器节点的竞标价，然后根据各传感器节点的竞标价对相邻传感器节点进行排序，其中，所述竞标价的计算模型为：其中，i为新加入节点的邻居节点；α≥0，β≥0，λ≥0，η≥0，α+β+λ+η＝1；Eri为节点i的剩余能量，Eavi为所有邻节点的平均剩余能量；di为新加入节点与节点i的距离；为节点i的能量补充速率， 为所有邻节点的平均能量补充速率；为节点i的感知概率，为所有邻节点的平均感知概率。优选地，所述概率感知模型为：其中，r为传感器节点的感知范围；re是传感器节点不确定监测能力的度量；参数β＝d(v,x)-(r-re)；μ和φ用于衡量目标点x与节点v之间的距离落在某个范围之内时，节点v对在目标点x发生事件的监测概率。优选地，所述传感器节点的数量通过以下计算模型计算得到：P(dmin≥1)＝exp(-n·P)其中，dmin表示最小节点度。优选地，所述环绕距离模型为：其中，即为两个节点之间的欧氏距离；xmax,ymax分别为当直角坐标系原点在区域中心时，区域边界横、纵坐标的最大值。第二方面，本专利技术实施例提供的一种异构多媒体传感器网络部署装置，应用于计算终端，所述装置包括：数量计算单元，用于根据传感器节点的监测区域大小和感知范围计算传感器节点的数量；数量调整单元，用于使用环绕距离模型，计算在所述监测区域大小和感知范围内传感器网络是否满足连通特性要求，如果不满足连通特性要求，则调整所述传感器节点的数量；感知概率计算单元，用于根据汇聚节点位置和所述传感器节点位置建立概率感知模型，并根据所述概率感知模型计算各所述传感器节点对所述汇聚节点的感知概率；链路建立单元，用于对相邻传感器节点进行排序，选择排列靠前的预设数量的传感器节点与所述汇聚节点建立连接；链路删除单元，用于对相邻传感器节点之间的链路进行排序，按照感知概率删除排列靠后的预设数量的链路。优选地，所述链路建立单元按照计算模型计算传感器节点的竞标价，然后根据各传感器节点的竞标价对相邻传感器节点进行排序，其中，所述竞标价的计算模型为：其中，i为新加入节点的邻居节点；α≥0，β≥0，λ≥0，η≥0，α+β+λ+η＝1；Eri为节点i的剩余能量，Eavi为所有邻节点的平均剩余能量；di为新加入节点与节点i的距离；为节点i的能量补充速率， 为所有邻节点的平均能量补充速率；为节点i的感知概率，为所有邻节点的平均感知概率。优选地，所述概率感知模型为：其中，r为传感器节点的感知范围；re是传感器节点不确定监测能力的度量；参数β＝d(v,x)-(r-re)；μ和φ用于衡量目标点x与节点v之间的距离落在某个范围之内时，节点v对在目标点x发生事件的监测概率。优选地，所述传感器节点的数量通过以下计算模型计算得到：P(dmin≥1)＝exp(-n·P)其中，dmin表示最小节点度。优选地，所述环绕距离模型为：其中，即为两个节点之间的欧氏距离；xmax,ymax分别为当直角坐标系原点在区域中心时，区域边界横、 纵坐标的最大值。本专利技术实施例提供的一种异构多媒体传感器网络部署方法及装置，通过使用环绕距离模型，计算传感器网络是否满足连通特性要求，以调整传感器节点的数量；建立概率感知模型计算各传感器节点对汇聚节点的感知概率；并对相邻传感器节点和传感器之间的链路进行排序，选择排列靠前的预设数量的传感器节点与汇聚节点建立连接以及按照感知概率删除排列靠后的预设数量的链路。如此能够有效减小节点的能量消耗以及提高传感器网络的连通性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应该看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术实施方式提供一种异构多媒体传感器网络的结构示意图。图2是本专利技术实施方式提供的一种传感器节点的组成框图。图3是本专利技术实施方式提供的一种异构多媒体传感器网络部署方法的流程图。图4是本专利技术实施方式提供的一种异构多媒体传感器网络的边界效应示意图。图5是本专利技术实施方式提供的一种计算异构多媒体传感器网络的连通特性的仿真图。图6是本专利技术实施方式提供的一种异构多媒体传感器网络部署装置的结构框图。图中标记分别为：传感器节点100，汇聚节点200，监测中心300，异构多媒体传感器网络部署装置400；传感单元101，处理单元102，无线收发单元103；数量计算单元401，数量调整单元402，感知概率计算单元403，联络建立单元404，链路删除单元405。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。如图1所示，异构多媒体传感器网络可以包括传感器节点100、汇聚节点200和监测中心300等。所述传感器节点100包括产生多媒体数据的多媒体传感器节点和生成标量数据的标量传感器节点。所述多媒体传感器节点包括视频节点、音频节点和图像节点等。所述标量传感器节点包括温度节点、湿本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种异构多媒体传感器网络部署方法，其特征在于，所述方法包括：根据传感器节点的监测区域大小和感知范围计算传感器节点的数量；使用环绕距离模型，计算在所述监测区域大小和感知范围内传感器网络是否满足连通特性要求，如果不满足连通特性要求，则调整所述传感器节点的数量；根据汇聚节点位置和所述传感器节点位置建立概率感知模型，并根据所述概率感知模型计算各所述传感器节点对所述汇聚节点的感知概率；对相邻传感器节点进行排序，选择排列靠前的预设数量的传感器节点与所述汇聚节点建立连接；对相邻传感器节点之间的链路进行排序，按照感知概率删除排列靠后的预设数量的链路。
【技术特征摘要】
1.一种异构多媒体传感器网络部署方法，其特征在于，所述方法包括：根据传感器节点的监测区域大小和感知范围计算传感器节点的数量；使用环绕距离模型，计算在所述监测区域大小和感知范围内传感器网络是否满足连通特性要求，如果不满足连通特性要求，则调整所述传感器节点的数量；根据汇聚节点位置和所述传感器节点位置建立概率感知模型，并根据所述概率感知模型计算各所述传感器节点对所述汇聚节点的感知概率；对相邻传感器节点进行排序，选择排列靠前的预设数量的传感器节点与所述汇聚节点建立连接；对相邻传感器节点之间的链路进行排序，按照感知概率删除排列靠后的预设数量的链路。2.根据权利要求1所述的异构多媒体传感器网络部署方法，其特征在于，所述对相邻传感器节点进行排序的步骤包括：按照计算模型计算传感器节点的竞标价，然后根据各传感器节点的竞标价对相邻传感器节点进行排序，其中，所述竞标价的计算模型为：其中，i为新加入节点的邻居节点；α≥0，β≥0，λ≥0，η≥0，α+β+λ+η＝1；Eri为节点i的剩余能量，Eavi为所有邻节点的平均剩余能量；di为新加入节点与节点i的距离；为节点i的能量补充速率， 为所有邻节点的平均能量补充速率；为节点i的感知概率，为所有邻节点的平均感知概率。3.根据权利要求1所述的异构多媒体传感器网络部署方法，其特征在于，所述概率感知模型为：其中，r为传感器节点的感知范围；re是传感器节点不确定监测能力的度量；参数β＝d(v,x)-(r-re)；μ和φ用于衡量目标点x与节点v之间的距离落在某个范围之内时，节点v对在目标点x发生事件的监测概率。4.根据权利要求1所述的异构多媒体传感器网络部署方法，其特征在于，所述传感器节点的数量通过以下计算模型计算得到：P(dmin≥1)＝exp(-n·P)其中，dmin表示最小节点度。5.根据权利要求4所述的异构多媒体传感器网络部署方法，其特征在于，所述环绕距离模型为：其中，即为两个节点之间的欧氏距离；xmax,ymax分别为当直角坐标系原点在区域中心时，区域边界横、纵坐标的最大值。6.一种异构多媒体传感器网络部署装置，应用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：项慧慧，邵星，黄金城，孟海涛，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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