一种高能效的环形无线传感器网络多跳分簇路由方法技术

本发明专利技术涉及一种无线传感器网络路由方法，特别是一种高能效的环形无线传感器网络多跳分簇路由方法EMRA（Energy‑balanced Multi‑hop Routing Algorithm for ring wireless sensor network），该方法包含网络模型、簇管理节点和簇头选举、路由确定三个部分，基于环形无线传感器网络，构建了基于节点剩余能量以及节点到基站的距离的簇管理节点选举权值函数，以及基于节点剩余能量、节点到簇管理节点与簇管理节点到基站距离比的簇头选举权值函数，函数大的节点分别成为簇管理节点和簇头。采用簇头到簇管理节点、簇管理节点到簇管理节点或基站的多跳方式，形成最短的到基站的路由路径，从而提高网络能量效率，延长网络生命周期。

An efficient multi hop clustering routing method for ring Wireless Sensor Networks

【技术实现步骤摘要】
一种高能效的环形无线传感器网络多跳分簇路由方法
本专利技术涉及一种无线传感器网络路由方法，特别是一种高能效的环形无线传感器网络多跳分簇路由方法EMRA（Energy-balancedMulti-hopclusteringRoutingAlgorithmforringwirelesssensornetwork），它通过选举簇头管理节点来减轻簇头节点负荷，并通过多跳方式来进行数据传输，从而提高网络能量效率，延长网络生命周期。
技术介绍
近年来随着物联网、人工智能的发展，无线传感器网络WSNs（WirelessSensorNetworks）已成为研究热点，其主要应用于医疗检测，环境监测，军事防御等不同领域。无线传感器网络有大量节点构成，且每个节点的功率、存储以及计算能力受到限制，主要是节点通常采用微型电池供电，且节点往往部署在恶劣的环境，难以替换电池。无线传感器网络路由协议是无线传感器网络的核心技术，如何通过有效的路由算法减少网络通信能耗和延长网络生命周期已经成为无线传感器网络面临的重要挑战。路由算法主要有平面路由和分层路由协议两类，LEAC本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高能效的环形无线传感器网络多跳分簇路由方法EMRA，其特征在于：包括网络模型、簇管理节点和簇头选举、路由确定三个部分，面向环形无线传感器网络，构建了基于节点剩余能量以及节点到基站的距离的簇管理节点选举权值函数，以及基于节点剩余能量、节点到簇管理节点与簇管理节点到基站距离比的簇头选举权值函数，函数大的节点分别成为簇管理节点和簇头；采用簇头到簇管理节点、簇管理节点到簇管理节点或基站的多跳方式，形成最短的到基站的路由路径，从而提高网络能量效率，延长网络生命周期。/n

【技术特征摘要】
1.一种高能效的环形无线传感器网络多跳分簇路由方法EMRA，其特征在于：包括网络模型、簇管理节点和簇头选举、路由确定三个部分，面向环形无线传感器网络，构建了基于节点剩余能量以及节点到基站的距离的簇管理节点选举权值函数，以及基于节点剩余能量、节点到簇管理节点与簇管理节点到基站距离比的簇头选举权值函数，函数大的节点分别成为簇管理节点和簇头；采用簇头到簇管理节点、簇管理节点到簇管理节点或基站的多跳方式，形成最短的到基站的路由路径，从而提高网络能量效率，延长网络生命周期。


2.根据权利要求1所述的一种高能效的环形无线传感器网络多跳分簇路由方法EMRA，
其特征在于：所述的簇管理节点和簇头选举通过选出簇中最优的节点来承担数据转发任
务，选出次优的节点来融合簇内节点数据并发送至内环簇管理节点；簇管理节点承担数据
的转发任务，其对自身位置以及能量有着更严格的要求，所以先进行簇管理节点选举，然后
进行簇头选举，它们的选举概率相等，都等于；簇管理节点的选举考虑到节点的剩余能量
以及节点到基站的距离，用α表示当前轮中节点的剩余能量与节点初始能量比值，且α=，
表示当前轮中节点到基站的距离，且=；簇管理节点的选举权值函数V1（n）为：



其中表示当前节点的剩余能量，表示节点的初始能量，表示节点到基站的
距离，r是当前网络轮数，S是非簇头节点集，函数值大的节点成为簇管理节点；网络的生命
周期与簇头...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡黄水，王宏志，武莎莎，鲁晓帆，
申请(专利权)人：吉林建筑科技学院，
类型：发明
国别省市：吉林;22