一种事件驱动的水质传感器网络路由优化算法制造技术

本发明专利技术提出了一种事件驱动的水质传感器网络路由优化算法。首先，利用当前剩余能量与整个网络的平均能量的比值来实现簇头的选取。其次，结合水环境监测中的事件等级以及网络节点能量，划分节点类型，针对异构传感器网络以及水环境监测的具体问题提出一种事件驱动的水质传感器网络路由优化算法。本发明专利技术通过引入事件等级划分和节点能量判定思想对水质传感器网络路由算法进行改进，可有效延长水质传感器网络的生命周期，提高网络的监测能力。

【技术实现步骤摘要】
一种事件驱动的水质传感器网络路由优化算法
本专利技术涉及环境监测和传感器网络领域，尤其涉及一种事件驱动的水质传感器网络路由优化算法的研究。
技术介绍
随着我国城市建设的高速发展，对水资源的需求日益增加，不合理的利用水资源造成河流水质污染的程度不断增加，这严重威胁着当地社会经济自然的可持续发展。为了预防水质污染事件造成重大灾害及损失，需要对水质参数进行在线检测。传统水质监测方法频次低、周期长，无法反映水质突变情况，且易造成二次污染。水质传感器网络部署在监测的河湖水环境中，将检测到的水质信息发送到汇聚节点，再通过无线通信网络传输给监控管理中心。在水质监测任务中，水质传感器网络的整体能量有限，所以如何设计出高效节能的路由算法，提高网络的生命周期是首要考虑的问题。目前，许多专家学者针对水质传感器网络进行了研究，希望通过有效的路由协议来延长网络的生命周期。典型的平面路由协议有扩散法和闲聊法。平面路由协议的优点是：简单、易扩展、无须进行任何结构维护工作，所以网络节点地位平等、不易产生瓶颈效应，因此具有较好的健壮性。但平面路由协议有显著的缺点：组织无本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种事件驱动的水质传感器网络路由优化算法，其特征在于：将节点能量判定和事件等级思想引入水质传感器网络路由优化算法中；/n所述将节点能量判定思想引入水质传感器网络路由优化算法中包括：/n利用当前剩余能量与整个网络的平均能量的比值来实现簇头的选取，从而实现能量的均衡以及整个网络生存周期的提高；/n在两级异构网络中，存在两类节点，普通节点(1-m)N和高级节点mN；普通节点的初始能量为E

【技术特征摘要】
1.一种事件驱动的水质传感器网络路由优化算法，其特征在于：将节点能量判定和事件等级思想引入水质传感器网络路由优化算法中；
所述将节点能量判定思想引入水质传感器网络路由优化算法中包括：
利用当前剩余能量与整个网络的平均能量的比值来实现簇头的选取，从而实现能量的均衡以及整个网络生存周期的提高；
在两级异构网络中，存在两类节点，普通节点(1-m)N和高级节点mN；普通节点的初始能量为E0，高级节点的初始能量为E0(1+a)，其中a和m为预设的百分比变量，用来控制节点为普通节点或高级节点；网络中消耗能量的总和表示为：
ETotal＝N(1-m)E0+NmE0(1+a)＝NE0(1+am)(1)
两级异构网络中普通节点成为簇头节点的概率为：



其中，Popt为簇头选取概率，取值0.1，Ei(r)为第i个节点的能量值，为节点平均能量值；由于异构网络中各个节点的初始能量不同，又因为数据传输过程中传输数据量的不同，从而各个节点成为簇头的概率不同，令节点成为簇头的概率Pi与阈值T(si)之间的关系如式(3)所示：



其中，G是在r轮上有资格成为簇头的一组节点，si为节点，i∈[1,n]；
所述将事件等级思想引入水质传感器网络路由优化算法中进一步包括：
在河湖水环境监测过程中，针对实际水环境监测中所涉及的实际问题，预设事件发生，规定所有传感器都具有检测到事件并对事件进行反应的能力，选择是否向簇头节点或者汇聚节点发送事件信息；考虑到水质变化的影响因素，除了空气质量的影响外，最重要的影响因素是环境污染状况、气温、降雨强度、降雨量和降雨间隔时间等；将事件集合预设为：event＝{'有毒','水华','垃圾','气温','降雨量'}；五项事件中将有毒和水华划分为严重事件，将垃圾、气温和降雨量划分为一般事件，五种事件随机发生；当严重事件和一般事件同时发生时只考虑严重事件；
首先，按照DEE...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙茜，程恭学，王小艺，许继平，张慧妍，王立，于家斌，赵峙尧，白玉廷，羊峰波，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：北京;11