【技术实现步骤摘要】
一种桥梁环境下的无线传感器网络的路由方法及系统
本公开涉及网络拓扑、无线传感器网络领域，具体涉及一种桥梁环境下的无线传感器网络的路由方法及系统。
技术介绍
对于现阶段的桥梁而言，为了对桥梁进行精确的监测，需要使用大量的传感器来监测桥梁结构和桥梁所处环境。传统的现场总线、以太网等网络难以同时满足长距离、低功耗、密集型网络的要求。采用无线传感器网络方法，可以在桥梁监测区域部署大量的无线传感器节点来对桥梁的状态进行监测，而这些节点有相当一部分被部署于桥梁结构内部，因此对于能量的消耗非常敏感。随着桥梁体积的扩大，对无线传感器网络的吞吐量和健硕性有了更高的要求。使用LEACH这种静态路由的方法对比于传统的动态路由的方法可以有效的节约节点的能量。LEACH协议是一种低功耗自适应集簇分层型协议，采用该协议可以有效的将整个网络所消耗的能量平摊到每一个无线传感器节点上，该协议在节点位置固定的网络上有着良好的效果。LEACH协议主要分为2个部分，一部分为簇内路由，另一部分为簇间路由。簇内路由的实现方式是使用簇头计算公式来确定所有簇头，然...
【技术保护点】
1.一种桥梁环境下的无线传感器网络的路由方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/nS100，对桥梁环境中的无线传感器网络进行划分得到多个桥面区域；/nS200，在各个桥面区域中根据LEACH算法选择无线传感器网络的簇头；/nS300，在各个桥面区域中的无线传感器网络节点计算与该桥面区域各个簇头的距离和基站的距离并加入距离最小的簇头或基站所在的分簇；/nS400，根据簇头剩余能量将各个桥面区域中的簇头划分为树干簇头和树枝簇头；/nS500，在各个桥面区域中选择距离基站最远的树干簇头为路由链路的起点，基站为路由链路的终点；/nS600，从路由链路的起点开始计算每一个树干簇头的...
【技术特征摘要】
1.一种桥梁环境下的无线传感器网络的路由方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S100，对桥梁环境中的无线传感器网络进行划分得到多个桥面区域；
S200，在各个桥面区域中根据LEACH算法选择无线传感器网络的簇头；
S300，在各个桥面区域中的无线传感器网络节点计算与该桥面区域各个簇头的距离和基站的距离并加入距离最小的簇头或基站所在的分簇；
S400，根据簇头剩余能量将各个桥面区域中的簇头划分为树干簇头和树枝簇头；
S500，在各个桥面区域中选择距离基站最远的树干簇头为路由链路的起点，基站为路由链路的终点；
S600，从路由链路的起点开始计算每一个树干簇头的选择概率，将选择概率最大的树干簇头作为下一个将要链接的树干簇头；
S700，计算树枝簇头到各个树干簇头的距离，将树枝簇头连接至距离最短的树干簇头。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁环境下的无线传感器网络的路由方法，其特征在于，在S100中，对桥梁环境中的无线传感器网络进行划分得到多个桥面区域的方法为：
在桥梁环境中随机部署无线传感器网络，首先将整个桥梁环境中的无线传感器网络进行区域划分；在整个桥梁网络中散布了多个传感器节点，基站位于整个无线传感器网络的中央部位，将整个矩形状的桥面按照其横纵比来确定整个网络的桥面区域个数，桥面区域计算公式为：
横轴区域划分个数：Num_x＝2
纵轴区域划分个数：Num_y＝y/33。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁环境下的无线传感器网络的路由方法，其特征在于，在S200中，在各个桥面区域中根据LEACH算法选择无线传感器网络的簇头的方法为：
在各个桥面区域中，根据LEACH算法进行簇头的选举，保证每一个桥面区域中都有足够的簇头产生，其中桥面区域中每一个传感器节点都被分配一个位于[0,1]的随机数，根据这个随机数与阈值T(n)的对比来确定该节点是否成为簇头，若该节点的随机数小于阈值，则该节点成为簇头，同时在一个轮转周期中所有节点只能担任一次簇头，
其中簇头选择公式为：其中p是网络中簇头节点的比例，r是当前的轮数，G是未当选簇头的节点集合；建立簇：在传感器节点选择加入簇时，首先计算传感器节点至基站的距离，然后计算该传感器节点至每个簇头的距离，比较这些距离...
【专利技术属性】
技术研发人员：李纲，张彩霞，陈锐，袁国文，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。