[发明专利]无线传感器网络非均匀成簇方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络非均匀成簇方法，其特征在于，包括：

基站获取无线传感器与基站间的距离；

所述基站根据无线传感器的初始能量和所述无线传感器与基站间的距离，采用混沌粒子群成簇方法，确定无线传感器成簇信息，并将所述无线传感器成簇信息发送给所述无线传感器；

所述无线传感器根据所述无线传感器成簇信息进行成簇，形成簇头无线传感器和簇点无线传感器；

所述簇头无线传感器接收所述簇点无线传感器感知的数据，并将所述感知的数据进行融合，进而将所述融合后的数据发送给所述基站；所述混沌粒子群方法，具体为：

获取粒子群中粒子的适应度值；

根据所述粒子的适应度值，计算平均粒子间距和适应度方差；

比较所述平均粒子间距与预设的平均粒子间距，比较所述适应度方差与预设的适应度方差，若所述平均粒子间距小于等于所述预设的平均粒子间距且所述适应度方差小于等于所述预设的适应度方差，则将粒子群中粒子的适应度值最小的粒子保留并执行混沌算法；

所述混沌算法为：生成初始混沌序列，对所述初始混沌序列采用混沌自映射函数产生混沌变量，将所述混沌变量的取值变换到预设的变量的取值区间之内，计算混沌变量的适应值，将所述混沌变量中的适应值最小的混沌变量代替粒子群中粒子的适应度值最小的粒子以外的任一粒子，则确定无线传感器成簇信息。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络非均匀成簇方法，其特征在于，所述基站获取无线传感器与基站间的距离的步骤，包括：

所述无线传感器向所述基站发送预设的信息；

所述基站根据预设的信息，确定所述无线传感器的信号强度；

所述基站根据所述无线传感器的信号强度，计算所述无线传感器与所述基站间的距离。

3.根据权利要求1所述的无线传感器网络非均匀成簇方法，其特征在于，所述获取粒子群中粒子的适应度值，包括：

采用第一函数公式，获取粒子群中粒子的适应度值；

其中，第一函数公式为：

f_fitness＝min{δ₁·CHUA+δ₂·CHEA+δ₃·AMRP}

δ₁，δ₂，δ₃为随机参数，且满足δ₁+δ₂+δ₃＝1，AMRP为平均最小可达性功率，CHEA为簇头能量评价因子，CHUA为簇发均匀性评价因子，node_i为第i个簇成员，CH_k为第k个簇头，C_k为第k个簇的簇成员个数，d²(node_i,CH_k)为簇成员node_i与其所属簇头CH_k之间的距离的平方，k_opt为最优簇头个数，N为无线传感器网络节点总个数，E_i为第i个节点的能量，E_CHj为第j个簇头的能量，CH_i为第i个簇头，d(CH_i,CH_j)为第i个簇头和第j个簇头之间的距离，dc为期望的簇间距离。

4.根据权利要求3所述的无线传感器网络非均匀成簇方法，其特征在于，所述期望的簇间距离为：

其中，x_m·y_m为传感器网络的区域的面积。

5.根据权利要求1所述的无线传感器网络非均匀成簇方法，其特征在于，所述平均粒子间距为：

其中，q_value为种群的规模，L为搜索空间长度，p_is第i个粒子在s维度上的个体最优值，为第i个粒子在s维度上的平均值。