一种双簇头无线传感器网络分簇路由方法技术

本发明专利技术属于无线传感器网络技术领域，公开了一种双簇头无线传感器网络分簇路由方法，包括：a)节点分层：构建关于无线传感器节点位置的节点分层模型，并基于所述节点分层模型分层处理目标区域内的N个无线传感器节点；b)主簇头的选取：通过约束因子优化主簇头节点选取的阈值公式，且基于所述阈值公式确定主簇头节点；c)簇的形成：主簇头在竞争区域内发布入簇信息公告，剩余节点接收到入簇数据信息并根据竞争半径选择入簇；d)副簇头的选取：通过改进后的麻雀搜索算法选取副簇头节点；e)数据传输：副簇头汲取簇内其余节点数据信息，并将数据信息传给簇内主簇头；主簇头进行簇间以及与基站之间的数据传输。基站之间的数据传输。基站之间的数据传输。

【技术实现步骤摘要】
一种双簇头无线传感器网络分簇路由方法


[0001]本专利技术属于无线传感器网络
，具体涉及一种双簇头无线传感器网络分簇路由方法。

技术介绍

[0002]无线传感器网络具有低成本、分布式和自组织等特点。无线传感器网络通常是由成千上万个传感器节点组成，广泛适用于恶劣环境或人类不宜到达的区域，如：草原、山区、森林等。
[0003]草原作为地球上分布最广的植被类型，由于人类过度放牧、开荒种田、加之气候变化等原因的影响，造成草原生态环境不断恶化，如何有效保护草原生态环境已刻不容缓。无线传感器网络以其独特优势备受草原工作者和研究人员青睐，但是传感器的功耗问题已成为制约其快速发展的重要因素。
[0004]针对无线传感器网络的功耗受限问题，目前通常采用分簇路由协议来降低节点能量损耗，其中低功耗的自适应集簇分层型协议被广泛应用于各类无线传感器网络中，但是，由于自适应集簇分层型协议的簇头节点采用随机选取方式，往往导致综合条件较差的节点当选为簇头时，易出现节点过早死亡，进而需要重新选取簇头节点的问题，而簇头节频繁重新选取会大大增加节点的能量损耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双簇头无线传感器网络分簇路由方法，其特征在于，包括：a)节点分层：构建关于无线传感器节点位置的节点分层模型，并基于所述节点分层模型分层处理目标区域内的N个无线传感器节点；b)主簇头的选取：通过约束因子优化主簇头节点选取的阈值公式，所述约束因子包括节点间密度因子、剩余能量因子和邻节点密度因子，且基于所述阈值公式确定主簇头节点；c)簇的形成：主簇头在竞争区域内发布入簇信息公告，剩余节点接收到入簇数据信息并根据竞争半径选择入簇；d)副簇头的选取：通过改进后的麻雀搜索算法选取副簇头节点；e)数据传输：副簇头汲取簇内其余节点数据信息，并将数据信息传给簇内主簇头；主簇头进行簇间以及与基站之间的数据传输。2.根据权利要求1所述的双簇头无线传感器网络分簇路由方法，其特征在于，基于所述节点分层模型分层处理目标区域内的N个无线传感器节点：获取所述目标区域内各无线传感器节点与基站之间的距离；以最小距离和最大距离为极限值构建总分层范围；将总分层范围均匀分层为M个层区范围，并根据层区范围确定各无线传感器节点的分层层次。3.根据权利要求2所述的双簇头无线传感器网络分簇路由方法，其特征在于：将总分层范围均匀分层为4个层区范围，并记4个层区范围所对应的层次分别为L1、L2、L3、L4。4.根据权利要求1所述的双簇头无线传感器网络分簇路由方法，其特征在于，主簇头节点选取的阈值公式为：式中，D
α
为节点间密度因子，E
β
为剩余能量因子，N
γ
为邻节点密度因子，α、β、γ为约束因子常数，α、β、γ∈(0，1)，且α+β+γ＝1。5.根据权利要求2所述的双簇头无线传感器网络分簇路由方法，其特征在于，基于所述阈值公式确定主簇头节点：各无线传感器节点均随机生成一个0～1之...

【专利技术属性】
技术研发人员：马占飞，林继祥，马子渊，李学宝，崔连伟，马钰松，郑磊，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：