The invention discloses a method for restoring the connectivity of a wireless sensor network, which mainly solves the problem of loss of connectivity caused by node failure in the wireless sensor network, and has an influence on the safety and reliability of the network. This method is more suitable for wireless sensor networks with dynamic topology. This method uses the finite state machine model selection of connected dominating set, and real-time updates the status of the node, based on the node key and choose the best distance replacing the nodes migrate to the fault node position, to complete the restoration of network state. The method can distinguish the key of nodes, thus saving the energy cost of the network, and updating the node status in real time, so as to adapt to the dynamic network topology environment.
【技术实现步骤摘要】
一种无线传感网络连通性恢复方法
本专利技术涉及无线传感网络、安全拓扑控制
,具体涉及一种分布式网络连通性恢复方法。
技术介绍
物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。作为物联网的核心技术之一,无线传感网络(WirelessSensorNetworks,WSNs)近年来受到越来越多研究学者的关注。无线传感网络可根据监测数据做出相应的动作,与环境进行信息交互,从而可以执行更加复杂的监测任务。WSNs在边境保护、战场侦察、搜索及救援等领域具有很大的应用前景。无线传感器网络通常被部署在环境恶劣、无人值守的环境中执行任务,节点易发生故障,从而致使网络无法正常运行,如何提高网络的容错性显得至关重要。实际中大多数应用依靠传感器节点之间的连通性来传送数据或协同运作,如何在节点发生故障时及时高效地恢复传感器之间的连通性关系到网络功能能否正常使用,因此,网络的连通性恢复已成为许多国内外学者研究的热点问题。网络的鲁棒性即稳定性是衡量一个网络的重要参数,另外,如何实时快速地恢复网络连通性也具有非常重要的研究意义。现有连通性恢复方法以及容错机制分为预防式和反应式,预防式机制是在网络部署和正常运行阶段预先配置一些备份节点,反应式机制通过迁移健康节点来完成实时恢复。预防式机制旨在保护网络的拓扑结构不被破坏,消除网络可能的分块割裂。该机制通常是在网络初始部署阶段为每个关键节点周围多部署一个冗余节点,当关键节点发生故障时,备份节点替代故障节点发挥作用。在选择合适的备份节点时,预防式机制关注的是节点对网络连通性的重要性以及对覆盖度的影响。由于使用预防式机制的网络中存 ...
【技术保护点】
一种无线传感网络连通性恢复方法,其特征在于包括以下步骤:步骤(1)在初始的无线传感网络中,利用现有的泛洪信息方法生成一个包含网络骨干节点的连通支配集CDS,每个节点根据是否包含在CDS中设置自己的节点状态信息,是支配节点则状态号设置为3,状态颜色标记为黑色,是非支配节点则状态号设置为2,状态颜色对应为灰色,状态3是一种稳定的支配节点状态,状态2是一中稳定的非支配节点状态;步骤(2)支配节点向周围的邻居节点发送消息包,若没有收到所有相邻节点的回复消息,则进行状态转移,更改状态号为0,颜色标记为白色,这样的节点处于不稳定状态,有可能转化成支配节点,也有可能转化成非支配节点;步骤(3)若节点i处于状态0,向一跳邻节点N
【技术特征摘要】
1.一种无线传感网络连通性恢复方法,其特征在于包括以下步骤:步骤(1)在初始的无线传感网络中,利用现有的泛洪信息方法生成一个包含网络骨干节点的连通支配集CDS,每个节点根据是否包含在CDS中设置自己的节点状态信息,是支配节点则状态号设置为3,状态颜色标记为黑色,是非支配节点则状态号设置为2,状态颜色对应为灰色,状态3是一种稳定的支配节点状态,状态2是一中稳定的非支配节点状态;步骤(2)支配节点向周围的邻居节点发送消息包,若没有收到所有相邻节点的回复消息,则进行状态转移,更改状态号为0,颜色标记为白色,这样的节点处于不稳定状态,有可能转化成支配节点,也有可能转化成非支配节点;步骤(3)若节点i处于状态0,向一跳邻节点Ni发送状态信息;当对任意的两个节点V,U∈Ni,有V∈Nu,则节点i标记为是非支配节点,状态号为2,否则节点标记为不稳定的状态号1;步骤(4)当节点i处于状态1,而且所有邻居节点Ni都不为状态0时,节点若满足条件:1)V为黑色节点,且Di≤Dv;2)V1,V2∈Ni并且是两个黑色互连节点,且i=Del(V1,V2,i);则节点状态转移为2,否则转移为状态3,减少网络中状态不稳定的节点,使每个网络节点确定自己的支配信息;步骤(5)当网络节点i处于状态2时,且所有邻居节点Ni都不处于状态0和1时,在Ni中选择节点号最小的节点作...
【专利技术属性】
技术研发人员:张颖,郝冠,姜胜明,耿烜,张韵农,周润东,熊伟,朱竹灵,王明兴,方敏,
申请(专利权)人:上海海事大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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