基于能量均衡的非均匀分簇多跳的无线传感网络路由协议制造技术

本发明专利技术提出一种基于能量均衡的非均匀分簇多跳的无线传感网络路由协议，作为无线传感网络数据传递方法，首先，根据各节点剩余能量、各节点到基站的距离以及各节点到簇头的距离等因素选举簇头，没有成为簇头的节点分别选择加入到与其距离最近的簇头所在的簇中；然后，簇头根据其剩余能量、其到基站的距离构造基于最小生成树的最优传输路径，从而找出最佳的下一跳转发簇头；最后，各节点通过簇内节点单跳、簇头间多跳的通信方式将数据传输给基站。本发明专利技术方法能有效节约各节点能量、均衡各节点能耗，从而延长无线传感器网络的生命周期。

【技术实现步骤摘要】
基于能量均衡的非均匀分簇多跳的无线传感网络路由协议
本专利技术属于无线传感网络
，涉及一种无线传感网络数据传递方法，尤其涉及一种基于能量均衡的非均匀分簇多跳的无线传感网络路由协议。
技术介绍
无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSN)是新兴学科与传统学科的交叉产物，它涵括了微型传感器、无线通信、低功耗嵌入式、生物等多种领域的高新技术。它是由大量的传感器节点组成的自组织网络，这些节点的能量、计算能力、存储能力都很有限，且因为常被部署在人员难以到达的区域，所以其能量不易得到补充或替换。通过无线通信的方式，网络中的节点可将采集的数据信息以单跳或多跳的方式传送给基站。无线传感器网络可配置类型丰富的传感器节点，可测试温湿度、光照度、压力等常规数据，也可测试土壤成分、空气质量等高要求的数据，这些传感器节点可随机分布在人类不宜接近或是无法接近的区域中。此外，无线传感器网络具有自组织等特性，可自行组建网络，不需要人工部署网络。因此，无线传感器网络已经在军事、工业、农业等多个领域得到较为广泛的应用。在无线传感器网络的众多关键
中，路由协议是研究热点之一。传统网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线传感网络数据传递方法，其特征在于，步骤如下：首先，根据各节点剩余能量、各节点到基站的距离以及各节点到簇头的距离等因素选举簇头，没有成为簇头的节点分别选择加入到与其距离最近的簇头所在的簇中；然后，簇头根据其剩余能量、其到基站的距离构造基于最小生成树的最优传输路径，从而找出最佳的下一跳转发簇头；最后，各节点通过簇内节点单跳、簇头间多跳的通信方式将数据传输给基站。

【技术特征摘要】
1.一种无线传感网络数据传递方法，其特征在于，步骤如下：首先，根据各节点剩余能量、各节点到基站的距离以及各节点到簇头的距离等因素选举簇头，没有成为簇头的节点分别选择加入到与其距离最近的簇头所在的簇中；然后，簇头根据其剩余能量、其到基站的距离构造基于最小生成树的最优传输路径，从而找出最佳的下一跳转发簇头；最后，各节点通过簇内节点单跳、簇头间多跳的通信方式将数据传输给基站。2.如权利要求1所述无线传感网络数据传递方法，其特征在于，选举簇头的方法如下：步骤2.1、基站向全网广播一个分簇信号，所有节点根据接收到的信号强度计算其到基站的距离，然后根据下式确定各节点的竞选半径：其中，Ri表示第i个节点的竞选半径；N(i)表示第i个节点的邻节点数；d(i,Bs)表示第i个节点到基站的距离；dmax表示各节点中与基站最远的距离；dmin表示各节点中与基站最近的距离；ω为调节因子；Rmax表示无线传感器网络预设的最大通信半径；中间参数其中Er表示第i个节点的剩余能量，Eo表示第i个节点的初始能量；步骤2.2、各节点在竞选半径Ri范围内广播竞选消息，该消息包括各节点的ID和剩余能量Er；步骤2.3、各节点收到来自其他节点的竞选消息后，根据接收到的信号强度计算两节点之间的距离，并根据下式将满足条件的其他节点加入到其邻居节点表中，dij≤max(Ri,Rj)其中，dij表示第i个节点与第j个节点之间的距离，Rj表示第j个节点的竞选半径；步骤2.4、各节点按照下式计算出自身的簇头竞争时间，其中，t为簇头竞争时间，T为预定的各节点竞争簇头的持续时间；α为能量调节因子；β和γ为距离调节因子；Εavg为邻居节点的平均剩余能量；Er表示节点剩余能量；davg为各邻居节点与第j个节点的距离的平均值；di表示第i个节点到基站的距离。步骤2.5、基站广播簇头选举信号，各节点接收到簇头选举信号后，启动自身时钟开始计时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，曹溢泉，曹佳溢，孙静，李斌，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32