[发明专利]一种基于虚拟坐标的启发式RFID路由算法

说明书

技术领域

本发明涉及RFID路由算法技术，具体涉及一种基于虚拟坐标的启发式RFID路由算法。

背景技术

基于链路状态建立的端到端的路由，由于路由中的一个或几个节点的失效、移动而经常中断，需要不断地进行路由维护。因此，不适应于网络拓扑动态变化快的情况。为了解决此问题，现有的方法如下：

针对路由请求分组全网泛洪中路由发现的目标性弱、无用分组多的问题，提出了方案：(1)LAR算法：通过位置服务估计目标节点的区域，进而限制路由搜索的区域，即限定寻找域，最终实现有限制的区域性泛洪。(2)DREAM算法：源节点和中间节点分别计算自己到目标节点的方向，基于目标节点的移动信息确定期望域，进而确定转发域，最终实现向目标节点方向的所有邻节点转发数据分组。(3)贪婪路由算法：源节点根据Most nearest to destination、most nearest within radius、Compass routing和randomized compass四种机制中的一种，将数据传给距离目标节点更近的邻节点，依此下去，直至目标节点。(4)终端路由算法：结合TLR和TRR两种路由算法。首先采用TLR算法，使用距离失量信息确定路由并转发数据分组。其次，对于TLR算法不可到达的节点，采用TRR算法，利用源节点给出的到达目标节点的路由估计来转发数据分组。(5)网格路由算法：将网络的覆盖区域划分为很多网格，每个网格中运行群首选择协议，全局采用逐网格查找路由，由网格中的群首转发路由请求分组，采用网格ID标志节点。

以上各种方法的缺点分别在于：

LAR算法的限定寻找域的方法能够增强路由发现的目标性、减少无用分组，但仍然是基于链路状态建立的端到端的路由，对网络拓扑动态性变化快的网络不适应。

DREAM算法的限定转发域的方法能够保证无环路由、减少携带信息、优化控制分组的数目和传播范围、增强鲁棒性，但在节点数目多、数据量大的网络中，会加重网络负载，也会消耗大量的能量。

贪婪路由算法的无状态的完全分布式的非端到端的数据转发方法，能够节省能量的消耗、降低节点的内存和处理要求、提供很好的数据传输保证、增强网络可扩展性和鲁棒性。但在地理环境因素的影响和网络节点密度低的情况下，会出现通信空洞，即节点找不到距离目标节点更近的邻节点来作为下一跳节点。

终端路由算法的结合TLR和TRR方法能够避免路由环路，减少路由开销，提高分组递交成功率，增强可扩展性。但分组转发的范围(跳数)有限，存储量比较大。

网格路由算法的采用网格群首转发数据方法，能够增加路由生存时间，降低路由维护的控制开销。但也使路由对节点的移动不太敏感。

发明内容

本发明为了解决节点选择下一节点的盲目性，提出一种基于虚拟坐标的启发式RFID路由算法，算法在待选下一跳节点中引入投影距离和周围节点数。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种基于虚拟坐标的启发式RFID路由算法，具体为：在从起始节点到目标节点的数据发送过程中，选择下一节点的方法引入了虚拟坐标以及节点周围节点数，在下一节点的虚拟坐标选择上，根据虚拟坐标和周围节点数，选择一个合格的启发函数，求得启发值，将启发值最小的节点作为最优的下一个节点；通过迭代的方式寻找最优下一节点，直到找出一条从起始节点到目标节点的最优路径。

上述的基于虚拟坐标的启发式RFID路由算法中，选择下一节点的方法具体包括如下步骤：

步骤1：

起始节点O周围是否存在可以扫描到的节点，如果不存在，说明起始节点O到目标节点S不存在可行路径，结束算法。如果存在起始节点将作为第一个中继点T，进入步骤2

步骤2：

中继点是否为目标节点，如果是，说明找到了起始节点O到目标节点S的最优路径，结束算法。如果不是，中继点T将自己的坐标以及目标节点S的坐标，以四元组的形式发送给T周围所能扫描到的所有节点，并标志自己为已经探索过的节点,进入步骤3；

步骤3：

中继点T周围所有未探索过的节点M，在接收到中继点T发来的数据四元组，将根据相交向量求投影的方法，求出目标节点S与节点M的连线SM在ST直线上的投影距离x，将投影距离x与以周围节点M为中心所能扫描到的周围节点数y,通过启发函数f(x,y)计算出启发值f,将f值返回给中继点T；

步骤4：