[发明专利]面向双层结构无线传感器网络的中继节点鲁棒覆盖方法有效

专利信息
申请号: 201410705060.3 申请日: 2014-11-27
公开(公告)号: CN105704732B 公开(公告)日: 2019-01-25
发明(设计)人: 梁炜;于海斌;马超凡;张晓玲 申请(专利权)人: 中国科学院沈阳自动化研究所
主分类号: H04W16/20 分类号: H04W16/20;H04W16/26
代理公司: 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 代理人: 徐丽
地址: 110016 *** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 面向 双层 结构 无线 传感器 网络 中继 节点 覆盖 方法
【权利要求书】:

1.一种面向双层结构无线传感器网络的中继节点鲁棒覆盖方法,其特征在于,包括以下步骤:

首次1-覆盖:包括中继节点候选位置构建阶段、传感器节点分组阶段和局部部署阶段;所述中继节点候选位置构建阶段根据所需覆盖的传感器节点方位信息,构建全部中继节点的候选部署方位;所述传感器节点分组阶段将所需覆盖的传感器节点划分为独立的分组;所述局部部署阶段在各个独立的分组中进行中继节点部署,最终的中继节点部署由各个分组的局部部署结果组成;

二次1-覆盖:对首次1-覆盖结果中只被一个中继节点覆盖的传感器节点进行二次1-覆盖;

将二次1-覆盖结果与首次1-覆盖所得到的结果进行合并,输出合并后的最终结果;

所述中继节点候选位置构建阶段包括以下步骤:

(1)输入所需覆盖的n个传感器节点位置信息X={x1,x2,…,xn};

(2)i从1开始,标记xi为已搜索节点,构造一个以xi节点的物理位置为圆心,通信半径r为半径的圆,并在圆周上每隔弧度取一个点,一个圆周共取k个点Y={y1,y2,…,yk};

(3)从y1点开始,按照顺时针或者逆时针顺序,依次搜索以yj点(j=1,2…k)的物理位置为圆心,通信半径r为半径的圆所能覆盖的传感器节点;

(4)取步骤(3)中至少覆盖两个传感器节点的点作为中继节点候选位置,记为集合P={p1,p2,…,pm};

(5)标记X中的第i+1个传感器节点为已搜索节点,重复步骤(2)-(4),并存储每次搜索到的候选位置P=P∪Pi,直到X中所有传感器节点都标记为已搜索,并输出搜索结果P;所述Pi为中继节点候选位置的集合P中的元素,是步骤(3)中至少覆盖两个传感器节点的点。

2.根据权利要求1所述的面向双层结构无线传感器网络的中继节点鲁棒覆盖方法,其特征在于,所述步骤(4)中,如果k个点都只覆盖一个传感器节点,则选择距离基站最近的点作为中继节点候选位置Pi,其中pi表示yi的坐标,B表示基站的坐标。

3.根据权利要求1所述的面向双层结构无线传感器网络的中继节点鲁棒覆盖方法,其特征在于,所述传感器节点分组阶段包括以下步骤:

(1)从中继节点候选位置集合P中选择位置Pi:Pi覆盖最多的未被覆盖的传感器节点其中m表示集合P中元素个数,Z表示剩余传感器节点的集合;将所有被Pi所覆盖的传感器节点组成的集合记为Si

(2)将P中覆盖Si中传感器节点的中继节点候选位置的集合记为Ni,并将被Ni覆盖的传感器节点组成的集合称为Ti,将集合Si与集合Ti中所有的传感器节点统称为一个属于位置Pi的分组Gi

(3)重复步骤(1)-(2),存储每次的分组信息G=G∪Gi,直到所有传感器节点都被分配至某一分组,并输出分组结果G。

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