一种基于虚拟骨干网的移动能量补充方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟骨干网的移动能量补充方法
本专利技术涉及一种基于虚拟骨干网的移动能量补充方法，属于无线可充电传感器网络
技术介绍
无线传感器网络由大量的传感器节点组成，网络中的传感器节点可以采集其感知半径内的网络环境信息，并将收集到的信息进行数据聚合，处理之后，通过多跳的方式将信息发送给基站节点，然后由基站将信息上传给网络供用户分析、使用。然而无线传感器节点由自身携带的电池供电，受体积，成本，电池容量等技术的限制，也就是说网络中的节点随时都有可能因能量不足而失效，从而导致网络中断，数据丢失，节点感知覆盖空洞，甚至网络瘫痪等。此外，无线传感器网络中节点是随机部署在人类很难达到的环境中，电池能量受限问题阻碍了网络长时间运行，因此，解决网络中节点能量成为关键挑战。在无线传感器网络中，延长网络生存时间有两个方面，一是降低节点的能量消耗，二是通过外界进行能量补充，减低节点能耗可以通过采用数据聚合，休眠等方式，让其在单位时间内消耗更少的能量。能量补充一般通过移动充电装置进行充电，充电装置可以靠近节点后对其充电，也可以长距离进行充电，但是长距离充电能量损耗比较大，同时稳定...
【技术保护点】
一种基于虚拟骨干网的移动能量补充方法，其特征在于：MC始终优先选择节点优先级最大的节点进行充电，非骨干节点周期性的采集并发送信息，骨干节点接收信息并以多跳的方式将信息传递给sink节点，骨干节点等到所有邻接点发送的信息到达并进行数据融合之后才转发，在整个充电过程中优先给骨干节点进行能量补充，具体包括如下步骤：Step1、MC充电前，首先计算充电服务池中每个待充电节点vi的当前最大充电容忍延迟，待充电节点的最大充电容忍延迟Di(t)为：
【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟骨干网的移动能量补充方法，其特征在于：MC始终优先选择节点优先级最大的节点进行充电，非骨干节点周期性的采集并发送信息，骨干节点接收信息并以多跳的方式将信息传递给sink节点，骨干节点等到所有邻接点发送的信息到达并进行数据融合之后才转发，在整个充电过程中优先给骨干节点进行能量补充，具体包括如下步骤：Step1、MC充电前，首先计算充电服务池中每个待充电节点vi的当前最大充电容忍延迟，待充电节点的最大充电容忍延迟Di(t)为：其中REi为发送充电请求时该节点vi的剩余能量，t为当前时间,tsi是发送充电请求时的时间戳，ψ为传感器节点处理一条信息消耗的能量，Ci为发送充电请求时该节点vi的信息交互率，如果节点的当前最大充电容忍延迟小于或等于零，说明节点已经饿死，则从队列中删除该节点；Step1.1、计算每个传感器节点的当前交互率，网络中每个传感器节点在不同的时刻的通信量不同，为了得到当前时刻节点的交互率，设初始网络部署的时间为t0＝0，让每个传感器节点每隔时间间隔Δ记录自己的当前剩余能量值和当前时间值，并以消息的形式把记录的能量值和对应的时间值发送给基站，如：传感器节点i发送给基站的第n个能量通告消息形式为＜IDi,REin,tin＞，IDi表示传感器节点i的编号，REin表示传感器节点i发送第n个能量通告后的剩余能量值，tin为传感器节点i发送第n个能量通告的时间，假设每个传感器节点处理一条信息消耗的能量为ψ，该能量包含接收信息的消耗能量ERx(k)和转发信息消耗的能量ETx(k,d)，则ψ＝ETx(k,d)+ERx(k)，那么传感器节点i信息交互率的当前值cin为：令Cin表示接收n+1条能量值通告后基站对节点i信息交互率的估计，利用加权平均法有：其中tn表示传感器节点i记录第n条剩余能量的时间，cin为收到第n次能量通告后计算得到的信息交互率实时值，将时间值作为计算信息交互率的权重，时间值越大，对应的信息交互率的值就越新，越接近实时值，把公式(1)代入公式(2)得：这样计算节点的信息交互率的方法需要基站保存所有的剩余能量记录，代价会比较大，因此我们利用递推方法改进公式(3)得：其中Tn-1为前n-1个剩余能量值通告的时间值总和，节点每更新一次信息交互率，就要累加一次时间值总和Tn：Tn＝Tn-1+tnStep1.2、此时可根据公式4计算出每个传感器节点的优先级大小，如节点vi的优先级SNDPRI(vi)计算公式如下：其中:tc(i)＝t(MC,i)+tw
【专利技术属性】
技术研发人员：冯勇，郭龙，钱谦，付晓东，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53
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