[发明专利]一种自适应调整终端节点定时休眠周期的方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线传感器网络（WSN）和物联网技术，尤其涉及一种自适应调整传感网终端节点定时休眠周期的方法。

背景技术

随着传感器技术、无线通信技术、网络技术以及微机电系统等相关技术的发展，出现了由低成本、低功耗、小体积、多功能的传感器终端节点所组成的无线传感器网络(WSN)。它是通过部署在监测区域内大量的廉价微型传感器终端节点组成，以无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是感知、采集和处理网络覆盖区域中被监测对象的信息，并发送给观察者或后台服务器。

无线传感网络与传统固定网络不同，它具有资源有限、自组织、多跳路由、规模大、密度高等特点。由于传感器终端节点资源有限、不能持续的补充能量，所以能耗是影响终端节点和整个网络的生存时间的关键因数。面对这个问题，目前节能方式有很多种，大多数节能都是考虑路由算法，而终端节点主要的采用周期固定的定时休眠的方式达到节能的效果。随着无线传感器网络在各种领域应用的不断推广，能耗是制约其发展的一大障碍，从多方面考虑节约终端节点能耗，成为一个迫切需要解决的问题。

当前终端节点一般都是采用固定时间采集监测区域数据，由于一般很多的传感器数据都是连续变化的，并且数据变化的很慢或者一段时间段内数据呈现线性变化，固定时间的数据采集和传输影响节点休眠，使得节点数据发送、监听、接收那些相同的数据，从而使得节点能耗消耗较大；并且当终端节点采集的数据大小变化较小或者一段时间内呈现线性变化时，终端节点依然采用固定时间定时休眠，会导致就浪费节点能耗，而对于数据变化很大的情况缺不能及时采集到数据的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种自适应调整终端节点定时休眠周期的方法，使得终端节点的定时休眠时间动态改变，即能准确采集监测区域传的数据，又能降低显著降低终端节点的能耗。

本发明自适应调整终端节点定时休眠周期的方法包括如下步骤：a、获取当前终端节点采集数据的时间t与数据量D的线性关系：对终端节点当前的前k次采集数据的时间和数据量（t_n-k,D_n-k）……（t_n-2,D_n-2）、（t_n-1,D_n-1）进行最小二乘法，所述n≥2，1≤k<n；

b、根据所述时间t与数据量D的线性关系，通过当前终端节点采集数据的时间t_n计算数据量预测值D′_n；

c、根据所述数据量预测值D′_n与当前终端节点实际采集数据的数据量D_n的偏差范围自适应配置终端节点的定时休眠周期时间T_n;

进一步的，所述步骤c具体为：

设置终端节点的最小休眠时间为T，A=|D′_n-D_n|，

若A与终端节点的数据采集精度属于同一数量级，则T_n=T_n-1+NT，N≥2；

若A在终端节点的数据采集精度的[10，20）倍数量级范围内，则T_n=T_n-1+T；

若A在终端节点的数据采集精度的[20，50）倍数量级范围内，则T_n=T_n-1-T；

若A大于终端节点的数据采集精度的50倍数量级范围，则

进一步的，所述步骤c具体为：