[发明专利]高能设备辅助节能的无线传感器节点行为调整方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种高能设备辅助节能的无线传感器节点行为调整方法。

背景技术

无线传感器网络是目前的研究热点，由分布在特定区域内的众多无线传感器节点组成，这些无线传感器节点能够感知周围环境或监听特定事件，并且具备无线通信能力。无线传感器节点收集到传感信息后，采用单跳或多跳的方式将传感信息发送到数据汇聚点，数据汇聚点可以存储传感信息供本地使用或上传到其它互联网网络之中。自20世纪末被提出之后，无线传感器网络得到了迅速的发展，基于无线传感器网络的应用广泛分布在军事、交通以及环境监测等领域，极大地影响了人们的生活和工作方式。

无线传感器网络在不断地扩大影响的同时，也面临着很多实际问题，无线传感器节点能量极其受限就是其中最为严重的问题之一。这种问题主要由以下几个因素造成：一是绝大多数情况下无线传感器节点依靠电池供电，本身能量就不丰富；二是无线传感器节点一般部署在人类难以到达的地域，更换电池十分困难；三是无线传感器网络中无线传感器节点数量众多，更换电池需要耗费大量的人力。

由于高能设备包括笔记本电脑、手机等无线通信设备具有比无线传感器节点更加丰富的能量。当无线传感器节点和高能设备混合存在于同一区域时，可以让这些高能设备参与到无线传感器网络之中，协调无线传感器节点的交互操作，辅助无线传感器网络实现能量节省。然而，在现实情况下，同一区域往往存在多个高能设备，它们同时协调无线传感器节点的交互操作往往引起无线传感器节点行为的混乱，使得无线传感器网络陷入瘫痪。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种高能设备辅助节能的无线传感器节点行为调整方法，包括：A.将无线传感网络器中所有所述无线传感器节点初始化，每个所述无线传感器节点的节点角色队列设为空并且限定所述节点角色队列中元素数目不超过两个，每个所述无线传感器节点的高能设备队列设为空并且所述高能设备队列中元素数目不超过两个；B.所述高能设备计算周围所述无线传感器节点的节点角色，所述节点角色为源节点、转发节点和受影响节点中的一种；C.所述高能设备广播所述节点角色以及自身的高能设备标识；D.所述无线传感器节点接收来自所述高能设备的广播信息，并更新自身的所述节点角色队列和所述高能设备队列；E.所述无线传感器节点根据当前的节点角色队列调整自身行为。

优选的，F.当所述无线传感器网络中出现新的所述高能设备时，跳至步骤B。

优选的，G.当所述无线传感器网络中有所述高能设备离开时，所有所述无线传感器节点清除所述高能设备赋予的所述节点角色和相应的高能设备标识，然后跳至步骤E。

优选的，所述步骤B中：如果所述无线传感器节点位于所述高能设备的通信区域之内，其下一跳仍然位于所述高能设备的通信区域之内，则所述高能设备将所述无线传感器节点划分为源节点；如果所述无线传感器节点位于所述高能设备的通信区域之内，其下一跳位于所述高能设备的通信区域之外，则所述高能设备将所述无线传感器节点划分为转发节点；如果所述无线传感器节点位于所述高能设备的通信区域之外，其下一跳位于所述高能设备的通信区域之内，则所述高能设备将所述无线传感器节点划分为受影响节点。

优选的，所述更新自身的所述节点角色队列和所述高能设备队列包括：当所述无线传感器节点的所述高能设备队列中为空或已有一个元素时，从所述广播信息中提取自身的所述角色分类信息加入到所述节点角色队列中，并且从所述广播信息中提取所述高能设备标识加入到所述高能设备队列中；当所述无线传感器节点的所述高能设备队列中已有两个元素时，丢弃所述广播信息。