[发明专利]一种基于多节点协作的传感器网络存储方法

权利要求书

1. 一种基于多节点协作的传感器网络存储方法，其特征是步骤如下：

( 1 ) 确定节点协作方式：在传感器网络的节点提取图像特征和标识图像，并以消息驱动的方式和邻居节点通信，以确定可做数据融合的节点集；

( 2 ) 确定存储耗尽传感器网络节点的更新方式：对传统存储分布式存储的一个重要优化是加入了对“假死”节点的数据更新策略，在能量消耗和保存数据质量这二者间取得一个折中；

( 3 ) 采取一种负载均衡方法：动态地计算传感器网络节点每次数据更新或转移时的最合适的数据大小，使这一方法在一定程度上同一个节点上能量消耗和存储消耗之间的均衡以及不同的节点间的能量消耗和存储消耗均衡；

( 4 ) 采取多个Sink节点的布局方式：针对Sink节点的随机部署格局，使用遗传算法求解Sink节点的合适位置；

( 5 ) 构建网络拓扑：采用常用的分簇的方式，通过对TopDisc算法改进，构建层次化的网络拓扑结构来优化用户查询处理过程；

( 6 ) 优化数据查询过程：通过创建和管理多个数据副本，建立消息驱动的数据查询过程；

用于解决单个节点感测到的事件较多造成的能量消耗和存储消耗过快问题，和不同节点间能量和存储消耗不均衡性问题，并延长网络的生存时间。

2.根据权利要求1所述的一种基于多节点协作的传感器网络存储方法，其特征是：网络采用消息驱动，邻近节点间对感测到的图像，提取图像特征，交换信息用以完成数据融合和数据压缩，对于进入“假死”状态的节点，动态选择邻近节点转移数据，每次转移的数据长度按照给定公式获得。

3.根据权利要求1所述的一种基于多节点协作的传感器网络存储方法，其特征是：网络节点按照随机撒布，多个Sink节点采用遗传算法求解部署位置，在执行网内存储和查询过程中对访问频率高的数据生成副本，并通过改进过的TopDisc算法分簇管理数据副本。

4.根据权利要求1所述的一种基于多节点协作的传感器网络存储方法，其特征是构建网络拓扑步骤：

采用常用的分簇的方式，通过对TopDisc算法略微改进，构建层次化的网络拓扑结构来优化用户查询处理过程；网络的状态分为：拓扑构建阶段和数据传输阶段；

在拓扑构建阶段时节点全部处于活动状态，对用于拓扑发现的请求数据包进行洪泛传播；首先，代理节点向Sink 节点发送建立拓扑的消息；然后，由离Sink 节点最近的传感器节点启动“发现邻居节点”的广播消息，每个消息都携带一种状态信息；邻居节点接收到消息后等待一段时间，该时间根据其与发送节点之间的距离以及节点当前的剩余能量成反比，即：

其中，为TopDisc中的等待时延，、为时延常数，d为发送查询消息的距离，E为节点当前能量；

随着拓扑发现请求消息在网络中传播，传感器网络被分割成多个簇(cluster) ，每个簇都有一个簇头；由簇头负责向Sink通信和向本簇内其他节点发送查询信息，簇头之间可以直接通信或通过Sink节点进行通信，从而形成了一个能够覆盖整个监控区域的层次化结构的传感器网络；

在数据传输阶段，除了传输正常的任务性数据外，还定时在簇头节点周围进行拓扑重构，从而实现簇头的轮换。