一种农业环境无线传感网的动态自组网方法技术

本发明专利技术涉及一种农业环境无线传感网的动态自组网方法。本发明专利技术传感器网络中所有节点构建自己的邻居节点信息列表，选举各层的簇头节点V

【技术实现步骤摘要】
一种农业环境无线传感网的动态自组网方法
本专利技术涉及无线自组网领域，特别涉及一种农业环境无线传感网的动态自组网方法。
技术介绍
随着无线通信和微电子技术的不断进步，由大量低成本且能量受限的多功能传感器节点组成的无线传感网开始广泛地应用于农业物联网领域。为了尽可能高效地使用传感器节点的能量和最大限度地延长网络的生存时间，在路由方面提出了层次化的解决方案。此类方案利用相应的算法将传感器网络划分成逻辑上的层次结构，网络中的节点分为簇头和簇成员。簇首作为所在簇的控制中心，负责簇结构的形成、簇内成员数据的收集，融合所得数据并发送给其他簇首或者直接发送给基站。在本专利技术作出之前，目前传统的分簇路由算法如LEACH算法，它的基本思想是：在簇生成阶段，各节点选取一个[0，1]之间的随机数，如果这个数小于阈值T(n)，则该节点当选为簇头。T(n)的计算方法可描述为公式(1)，其中，p是簇头占所有节点的百分比，即节点当选簇头的概率；r是目前循环进行的轮数；G是最近1/p轮中还未当选过簇头的节点集合。这类周期性更换簇头的算法虽然能解决簇头能耗过快的问题，但在簇头选择方面随机性太强且没有将能量因素纳入考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农业环境无线传感网的动态自组网方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)传感器网络中所有节点进行初始化并广播消息，各节点构建自己的邻居节点信息列表；(2)选举各层的簇头节点V

【技术特征摘要】
1.一种农业环境无线传感网的动态自组网方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)传感器网络中所有节点进行初始化并广播消息，各节点构建自己的邻居节点信息列表；(2)选举各层的簇头节点Vi，成为簇头节点后，广播簇头生成消息并更新节点所处层数和传输半径；(3)节点Vj收到Vi的簇头生成消息后判断是否加入Vi，若加入Vi，则节点Vj成为成员节点，受簇头节点Vi管理；(4)节点Vk没有收到任何簇头生成消息，但是与成员节点Vj的距离小于最小传输半径TRopt，则节点Vk加入成员节点Vj成为客人节点，受簇头节点Vi管理；(5)重复步骤(2)-(4)，直至传输半径等于整个网络的半径TRmax；(6)至一轮结束，重新开始下一轮。2.根据权利要求1所述的一种农业环境无线传感网的动态自组网方法，其特征在于：所述步骤(1)中，各节点初始化包括如下步骤：(1.1)各节点向邻居节点广播的消息包括：节点ID、节点剩余能量RE和节点到基站的距离DtoBS；(1.2)各节点初始化时，初始内容为：节点层数ClusterLevel为0、簇头节点为基站BS、竞选簇头结果为失败、节点传输半径为TRopt。进一步的，上述步骤(1.2)中各节点的最优通信范围TRopt计算公式为Eelec表示接收/发射电路接收/发射每比特信号所消耗的能量，εamp为节点的发射放大电路在单位面积内传播每比特信号所消耗的能量。3.根据权利要求1所述的一种农业环境无线传感网的动态自组网方法，其特征在于：所述步骤(2)中，节点Vi竞选簇头时需要符合如下要求：(2.1)节点Vi之前没有被选为簇头，即节点Vi消息中的竞选簇头结果为失败，只有网络中的非簇头节点才能成为上层簇头的候选节点，且某一节点只能成为某一层的簇头；(2.2)在节点Vi之前没有被选为簇头的基础上，在(0，1)范围内选取一个随机数，如果这个数小于T(n)，节点Vi才当选为簇头；(2.3)节点Vi被选为簇头后，需要更新节点Vi的簇头生成消息，具体包括：竞选簇头结果为成功、节点层数值加1、传输半径值更新为TRopt*节点层数值。进一步的，上述步骤(2.2)中的阈值T(n)的计算公式为

【专利技术属性】
技术研发人员：张正华，李忍忍，朱俊武，李云，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32