无线传感器网络中传感器节点分簇方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种无线传感器网络中传感器节点分簇方法及装置，所述方法包括：采用流量预测的手段，在无线传感器网络中基于各个传感器节点的通信流量数据集得到传感器节点集在预设未来时间段内的整体通信预测能耗；其中，所述传感器节点集包括各个所述传感器节点；根据所述整体通信预测能耗构建用于选择最优簇首的适应度函数；根据所述适应度函数及蝴蝶优化算法得到所述传感器节点集对应的最优簇首分布数据。本申请能够基于预测能耗选择最优簇首，从而能够有效提升选择簇首节点的合理性，进而有效地降低无线传感器网络中的通信能耗。进而有效地降低无线传感器网络中的通信能耗。进而有效地降低无线传感器网络中的通信能耗。

【技术实现步骤摘要】
无线传感器网络中传感器节点分簇方法及装置


[0001]本申请涉及物联网通信领域，尤其涉及一种无线传感器网络中传感器节点分簇方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着5G和物联网技术的快速发展，越来越多的物联终端设备应用到人们的生产生活中。智能终端设备便利人们生活的同时，也正不断向更高质量、更高性能的方向迈进。智能终端设备性能的大幅提升也带来了功耗的增加，而此类设备体积小，放置电池的容量有限，因此如何对其有限能量进行充分的利用、延长其工作寿命一直是亟待解决的问题。这些智能终端设备构成了无线自组织网络，而无线传感器网络作为无线自组织网络领域的一个特殊分支,具有与无线自组织网络类似的特性：传感器节点能量有限。如果网络中的节点因为能量耗尽而不能工作，会带来网络拓扑结构的改变以及路由的重新建立等问题，甚至可能造成通信的中断。因此，如何在不影响功能的前提下，尽可能地节约无线传感器网络的电池能量成为无线传感器网络软硬件设计中的核心问题。
[0003]现有技术在分簇路由协议的成簇阶段选择簇首时，没有在传感器节点成为簇首后可能产生的未来通信能耗的问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线传感器网络中传感器节点分簇方法，其特征在于，包括：采用流量预测的手段，在无线传感器网络中基于各个传感器节点的通信流量数据集得到传感器节点集在预设未来时间段内的整体通信预测能耗；其中，所述传感器节点集包括各个所述传感器节点；根据所述整体通信预测能耗构建用于选择最优簇首的适应度函数；根据所述适应度函数及蝴蝶优化算法得到所述传感器节点集对应的最优簇首分布数据。2.根据权利要求1所述的无线传感器网络中传感器节点分簇方法，其特征在于，所述采用流量预测的手段，在无线传感器网络中基于各个传感器节点的通信流量数据集得到传感器节点集在预设未来时间段内的整体通信预测能耗，包括：根据通信流量预测模型对各个所述传感器节点的通信流量数据进行预测以得到各自对应的预测流量集；根据各个所述预测流量集得到所述传感器节点集的所述整体通信预测能耗。3.根据权利要求2所述的无线传感器网络中传感器节点分簇方法，其特征在于，所述根据各个所述预测流量集得到所述传感器节点集的所述整体通信预测能耗，包括：根据各个所述预测流量集得到所述传感器节点集中的各个作为非簇首节点的所述传感器节点发送通信数据至各自对应的作为簇首节点的所述传感器节点的发送能耗，以及各个所述簇首节点从各自对应的各个所述非簇首节点接收所述通信数据的接收能耗，以及各个所述簇首节点转发所述通信数据至通信基站的转发能耗；根据各个所述发送能耗、各个所述转发能耗和各个所述接收能耗得到所述整体通信预测能耗。4.根据权利要求3所述的无线传感器网络中传感器节点分簇方法，其特征在于，在所述根据所述整体通信预测能耗构建用于选择最优簇首的适应度函数之前，还包括：计算各个所述簇首节点的簇首剩余能量，根据各个所述簇首剩余能量得到整体簇首剩余能量；计算各个所述簇首节点中自对应的各个所述非簇首节点到该簇首节点的第一通信距离，根据各个所述簇首节点中的各个所述第一通信距离得到各个所述簇首节点各自对应的第二通信距离，根据各个所述第二通信距离得到第三通信距离；根据各个所述簇首节点至所述通信基站的距离得到基站通信距离；根据各个所述簇首节点中所述非簇首节点的数量得到整体节点数。5.根据权利要求4所述的无线传感器网络中传感器节点分簇方法，其特征在于，所述根据所述整体通信预测能耗构建用于选择最优簇首的适应度函...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭少勇，王冰沁，熊翱，陈钰，才智，姚辉，彭凯，
申请(专利权)人：星耀能北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：