The invention provides a cluster routing method for Heterogeneous Wireless Sensor Networks Based on power, including senior and ordinary node according to the network, each round of energy consumption to calculate the optimal number of cluster head nodes, and then according to the ratio of ordinary nodes and high node power and optimal cluster head number to calculate the power factor of heterogeneous network effects then, through the power of heterogeneous network impact factor to calculate the probability of a senior and ordinary node was elected the best cluster head. The invention can reduce the energy consumption of each round of the network and make the energy consumption of the advanced node and the common node uniform, so as to prolong the stability period of the network and improve the network throughput rate.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线传感器网络
,特别涉及一种基于功率异构无线传感器网络的分簇路由方法。
技术介绍
随着物联网的日益兴起,无线传感器网络广泛应用于军事、环境监测、智能家居、城市交通、空间探索和仓库管理等领域。无线传感器网络作为当今信息领域的研究热点,涉及多个学科,有许多关键技术有待发现和研究,其中网络拓扑控制具有特别意义,通过拓扑控制自动形成的良好的网络拓扑结构,能够大幅提高路由协议和MAC协议的效率。层次型的拓扑结构具有很多优点,例如,由簇头节点担负数据融合的任务,减少了数据通信量;分簇式的拓扑结构有利于分布式算法的应用,适合大规模部署的网络;由于大部分节点在相当长的时间内关闭通信模块,所以显著地延长整个网络的生存时间。好的路由协议能够大幅提高无线传感器网络的性能。LEACH算法是同构无线传感器网络中一种经典的层次性分簇路由算法,它的执行过程是周期性的,每轮循环分为簇的建立阶段和稳定的数据通信阶段。在簇的建立阶段,相邻节点动态地形成簇,随机产生簇头;在数据通信阶段,簇内节点把数据发送给簇头,簇头进行数据融合并把结果发送给汇聚节点。由于簇头需要完成数据融合、与汇聚节点通信等工作,所以能量消耗大。LEACH算法能够保证各节点等概率地担任簇头,使得网络中的节点相对均衡地消耗能量。随着研究的深入以及传感器网络应用范围不断的扩大,传统的无线传感器网络逐渐不能满足实际应用的要求,引入异构节点的异构无线传感器网络 ...
【技术保护点】
一种基于功率异构无线传感器网络的分簇路由方法,包括异构节点、基站节点以及所述普通节点和高级节点所在的网络区域,所述异构节点包括普通节点和高级节点,所述普通节点和高级节点与基站节点之间的通信过程按轮次周期性地依次进行,所述普通节点和高级节点在每个所述轮次先进行簇头选举,其特征在于:根据所述网络区域中每一轮的能量消耗计算出最佳簇头个数,再根据所述普通节点和高级节点功率的比值及所述最佳簇头个数计算出各自当选最佳簇头的概率。
【技术特征摘要】
1.一种基于功率异构无线传感器网络的分簇路由方法,包括异构节点、基站节点以
及所述普通节点和高级节点所在的网络区域,所述异构节点包括普通节点和高级节点,
所述普通节点和高级节点与基站节点之间的通信过程按轮次周期性地依次进行,所述普
通节点和高级节点在每个所述轮次先进行簇头选举,其特征在于:根据所述网络区域中
每一轮的能量消耗计算出最佳簇头个数,再根据所述普通节点和高级节点功率的比值及
所述最佳簇头个数计算出各自当选最佳簇头的概率。
2.根据权利要求1所述的一种基于功率异构无线传感器网络的分簇路由方法,其特
征在于:所述最佳簇头个数的计算过程包括:
S11.分别计算每一轮中普通节点和高级节点充当簇头节点或非簇头节点的能量消
耗,将所述能量消耗相加得到每一轮网络能量总消耗;
S12.对每一轮网络能量总消耗求导,计算出最佳簇头个数kopt。
3.根据权利要求2所述的一种基于功率异构无线传感器网络的分簇路由方法,其特
征在于:所述普通节点和高级节点各自当选最佳簇头概率的计算过程包括:
S21.通过所述最佳簇头个数kopt求出最佳簇头概率popt,popt=kopt/n,其中n是网络中
节点个数;
S22.所述普通节点当选...
【专利技术属性】
技术研发人员:张一晋,徐伟,崔梦菲,周远达,邹爱洁,房玉轩,桂林卿,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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