[发明专利]一种传感器网络中的移动节点导航方法

说明书

技术领域

本发明涉及传感器网络技术领域，特别是涉及一种传感器网络中的移动节点导航方法。

背景技术

无线传感器网络(WSN，Wireless Sensor Networks)，简称为传感器网络，是由许多在空间上分布的自动装置组成的一种计算机网络，这些装置使用传感器协作地监控不同位置的物理或环境状况。在广袤区域中部署的传感器网络WSN中，含有大量的传感节点，而每个传感节点都具有感应、通讯、计算的功能，且每个传感节点都可以向其周围1-跳的传感节点发送消息，即在传感器网络WSN中采用多跳的无线通信方式进行通信。其中，某些传感节点是静态的，但有些传感节点是能够移动的移动节点。当传感节点监测到周围区域发生紧急事件时，感知到紧急事件的传感节点将作为感知节点，向无线传感器网络WSN传输数据，使移动节点移动至事件发生的区域，由移动节点处理这些紧急事件。

例如在森林火险中，当感知节点感应到火灾的发生后，就需要作为移动节点的灭火设备自动到达现场进行灭火扑救。在这种情况下，如何使移动节点避免路径中的障碍物而从当前的位置移动到目的节点，也就是如何完成对移动节点的导航就成了一个重要的问题。

传统的导航方法一般分为两种，一种依赖地理标记和全球定位GPS系统，通过全球定位GPS系统完成对移动节点的定位、导航；另一种方法是在移动节点上安装探测器，利用探测器完成对移动节点的导航。但是，所述的全球定位GPS系统和探测器的成本都比较高，这就使移动节点的导航成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种传感器网络中的移动节点导航方法，具体实施步骤如下：

1)从目的节点A出发，针对整个网络中的节点进行迭代运算，确定移动节点B的位置，并计算获取所述移动节点B相对所述目的节点A的距离和偏移角度；

2)所述移动节点B向所有邻居节点发送导航请求数据包，并接收各个所述邻居节点返回的回复数据包；

3)依据所述回复数据包选取对应所述移动方向上与所述移动节点B偏移角度最小的邻居节点为导航节点，并储存所述导航节点的节点号码以及和所述移动节点的距离和偏移角度；

4)所述移动节点B移动到所述导航节点的位置，重复执行上述确定导航节点的过程，直至所述移动节点B移动到目的节点所在的位置。

优选的，所述步骤1)具体包括：

11)确定目的节点A为当前节点，所述当前节点向其所有邻居节点发送信息请求数据包，并接收各个所述邻居节点反馈的信号数据包；

12)所述当前节点依据所述信号数据包计算获取其与邻居节点之间的距离，以及所述邻居节点的偏移角度，并存储；

13)以各个所述邻居节点为当前节点，返回执行所述当前节点向其邻居节点发送信号请求数据包这一步骤，直至所述当前节点为移动节点B时，计算获取所述移动节点B的位置，以及其与邻居节点之间的距离和偏移角度，并存储；

14)依据确定的目的节点A和移动节点B的位置，计算获取所述移动节点B相对所述目的节点A的距离和偏移角度。

优选的，所述回复数据包包括发送所述回复数据包的邻居节点的号码以及所述邻居节点和其他邻居节点的距离和偏移角度。

优选的，所述邻居节点为所述传感节点周围1-跳的节点。

优选的，所述移动节点B向所有邻居节点发送导航请求数据包之后还包括：

如等待一定时间后，所述移动节点B并未接收到所述回复数据包，所述移动节点B向所有的所述邻居节点发送请求数据包。

优选的，在接收各个所述邻居节点返回的回复数据包过程中，还包括：

所述移动节点B在接收到所述邻居节点返回的所述回复数据包后，向发送所述回复数据包的节点回复接收确认数据包。

优选的，在移动节点B到达目的节点后还包括：

计算所述移动节点B移动到所述目的地点A的移动开销。

优选的，所述移动开销为移动节点B移动的总距离与移动节点B初始位置到目的地点的距离的比值。

优选的，所述移动节点B向所有邻居节点发送导航请求数据包前还包括：

检查所述移动节点B的能量是否充足，若所述移动节点B的能量不充足，为所述移动节点B补充能量。

通过所述传感器网络中的移动节点B导航方法，移动节点B只需通过和周围邻居节点的通信，并根据所述通信信号进行迭代计算，就能使移动节点B选择一个最短的路径移动到所述目的节点，而不在需要添加额外的仪器，进而节省了成本。

附图说明