一种能量获取型无线传感网络最大化监测频率方法技术

本发明专利技术公开一种能量获取型无线传感网络最大化监测频率方法，包括以下步骤：设立虚拟源节点，并建立虚拟源节点与被监测目标节点的连接关系，根据指数加权移动平均预测监测节点获取的能量，设定基于能量获取的监测网络节点间链路权重；监测网络拓扑分解，采用节点分裂操作进行拓扑分解，建立分解后的监测网络；根据分解后的监测网络，依次计算虚拟源节点到接收节点的最大能量流路径并对每条路径进行反向操作，减去路径上节点的监测所需能量值；更新监测网络链路权重；重复以上计算直至不存在最大能量流为止；统计最大能量路径数即为目标监测频率。本发明专利技术提高了网络监测频率和能量利用率性能，不仅实现监测频率的最大化，而且有效提高监测网络的吞吐量。

An energy acquisition wireless sensor network maximization monitoring frequency method

Gets the type of wireless sensor network to maximize the frequency of monitoring the invention discloses a method of energy, which comprises the following steps: setting up a virtual source node, and the establishment of a virtual connection between the source node and the destination node is monitored, according to the monitoring node can obtain the average prediction of exponentially weighted moving setting, monitoring network node energy capture link weight based on monitoring; network topology decomposition, the node splitting operation of topological decomposition, establish a monitoring network decomposition; according to the monitoring network decomposition, followed by calculation of the virtual source node to the receiving node energy flow path and the reverse operation of each path, minus the nodes on the path of monitoring the amount of energy required to update the monitoring network; link weight; repeat the above calculation until there is no maximum energy flow statistics so far; the maximum energy path number is the target. Frequency measurement. The invention improves the network monitoring frequency and energy utilization performance, not only realizes the maximization of the monitoring frequency, but also improves the throughput of the monitoring network.

【技术实现步骤摘要】
一种能量获取型无线传感网络最大化监测频率方法
本专利技术涉及一种能量获取型无线传感网络最大化监测频率方法。
技术介绍
随着无线传感网络技术的发展，国内外学者开展了无线传感网络应用于生态环境监测、工农业和自然灾害等领域的研究。在这些应用领域，无线传感网络需要协调传感节点的监测、收到和处理监测信息。然而传感基于电池供电的无线传感网络，由于无线传感网络低成本和能量受限的原因，目前监测性能无法得到有效提高。近几年国内外学者相继开发出现了各种各样无线传感器能量获取技术，随着这种外部环境能量获取技术的出现，能量获取型传感器网络未来必然将为生态环境持续有效监测提供应用基础。与此同时，目前利用能量获取型传感器网络也出现了新的问题，这个问题就是在当前电池供电传感器网络基础上，建立的监测效用、监测覆盖、节点定位、数据传输技术及协议、数据收集技术等不适合这种能量获取型传感网络。而目前生态环境监测面对的最基本问题在于如何提高在监测节点连通且覆盖被监测点条件下的监测感知效用，即如何解决基于连通覆盖约束的能量动态获取型无线传感网络监测效用问题。然而目前针对监测效用问题，首先考虑能量受限问题，即围绕延长监测节点的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量获取型无线传感网络最大化监测频率方法，其步骤：(1)构建能量获取型无线传感监测网络模型，假定能量获取型无线传感监测网络拓扑为G(V,E),该网络拓扑G(V,E)含有以下节点类型：虚拟源节点Sr，被监测目标节点zi,i＝1,2,3…,m，监测节点si,i＝1,2,3…,n，接收节点Sink；首先用虚拟源节点连接所有被监测目标节点zi,i＝1,2,3…,m，再根据监测节点si,监测及传输范围，建立被监测目标节点与监测节点，以及监测节点之间的连接关系，从而建立能量获取型无线传感监测网络拓扑G(V,E)；(2)建立监测节点间链路权重，首先利用指数加权移动平均方法预测各个监测节点(si,)的获取...

【技术特征摘要】
1.一种能量获取型无线传感网络最大化监测频率方法，其步骤：(1)构建能量获取型无线传感监测网络模型，假定能量获取型无线传感监测网络拓扑为G(V,E),该网络拓扑G(V,E)含有以下节点类型：虚拟源节点Sr，被监测目标节点zi,i＝1,2,3…,m，监测节点si,i＝1,2,3…,n，接收节点Sink；首先用虚拟源节点连接所有被监测目标节点zi,i＝1,2,3…,m，再根据监测节点si,监测及传输范围，建立被监测目标节点与监测节点，以及监测节点之间的连接关系，从而建立能量获取型无线传感监测网络拓扑G(V,E)；(2)建立监测节点间链路权重，首先利用指数加权移动平均方法预测各个监测节点(si,)的获取能量SE(si)，i＝1,2,…,n；根据预测的各个监测节点的获取能量SE(si)、监测一次目标所需的能量EZj(si)以及转发一次监测信息所需的能量EFj(si)；计算有连接关系的虚拟源节点(Sr)与被监测目标节点间链路权重w(Sr,zi)，被监测目标节点与监测节点间链路权重w(zi,si)，以及监测节点间链路权重w(si,sj),i,j＝1,2,…,n，i≠j,具体计算公式如下：w(Sr,zi)＝w(zi,si)＝EZj(si),w(si,sj)＝min(SE(si),SE(sj))；(3)监测网络拓扑分解，采用节点分裂操作进行拓扑分解，建立分解后的监测网络Gd(V’,E’)；具体分解如下：对于监测网络一条链路(si,sj)，监测节点si用两个节点s'iands”i以及监测节点sj用两个节点s'jands”j，链路(si,sj)分裂操作后的链路包括为(s'i,s”i),(s”i,s'i),(s'j,s”j),(s”j,s'j),(s'i,s”j),(s”j,s'i),(s'j,s”i),(s”i,s'j)；相应的链路权重为w(s'i,s”i)＝w(s”i,s'i)＝SE(si)；w(s'j,s”j)＝w(s”j,s'j)＝SE(sj)；w(s'i,s”j)＝w(s”j,s'i)＝0,w(s'j,s”i)＝w(...

【专利技术属性】
技术研发人员：包学才，邓承志，李院民，刘有珠，刘祖涵，樊棠怀，汪胜前，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：江西,36