[发明专利]不依赖位置信息的无线传感器网络边缘节点识别方法

权利要求书

1.一种不依赖位置信息的无线传感器网络边缘节点识别方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)确认无线传感器网络中各节点的1跳邻居节点和2跳邻居节点；

(2)将无线传感器网络中的一个节点作为当前节点，搜索当前节点的所有2跳邻居节点，

(2a)判断当前节点的所有2跳邻居节点能否形成一个闭合环；如果能，则进入步骤(3)；否则进入步骤(2b)；

(2b)判断当前节点的2跳邻居节点和1跳邻居节点能否构成闭合环，如果能，进入步骤(5)；否则当前节点是边缘节点，进入步骤(9)；

(3)随机选择当前节点的1个2跳邻居作为控制节点，以控制节点为根节点针对当前节点的2跳邻居节点生成最短路径树T；

(4)如果最短路径树T的深度小于3，则当前节点为边缘节点，进入步骤(9)；否则进入步骤(5)开始压缩闭合环；

(5)选择闭合环中的2跳邻居节点，判断该2跳邻居节点是否满足以下条件：该2跳邻居节点同时为当前节点的2个以上1跳邻居节点的1跳邻居节点，并且所述2个以上1跳邻居节点中至少2个节点互为1跳邻居节点；

(6)若该2跳邻居节点满足步骤(5)所述条件，则将步骤(5)所述的当前节点的2个以上1跳邻居节点插入闭合环，将满足步骤(5)所述条件的2跳邻居节点及其连接的边从闭合环中删除；所述满足步骤(5)所述条件的2跳邻居节点为粘连节点；

(7)重复步骤(5)至步骤(6)直到闭合环的每个2跳邻居节点执行完毕；

(8)如果压缩后的闭合环仅包含当前节点的1跳邻居节点，则当前节点为内部节点；如果闭合环包含当前节点的2跳邻居节点，则当前节点为边缘节点；

(9)重复步骤(2)至步骤(8)，直到无线传感器网络中的每个节点判断完毕。

2.根据权利要求1所述的不依赖位置信息的无线传感器网络边缘节点识别方法，其特征在于：步骤(1)中，通过以下过程确认无线传感器网络中各节点的1跳邻居节点和2跳邻居节点：无线传感器网络中各节点通过广播发送包含自身ID和剩余能量的请求报文，该发送请求报文的节点为广播节点；邻近节点如能收到该广播节点的请求报文，则邻近节点在广播节点的通信范围内，邻近节点将自己设为广播节点的1跳邻居节点，向其返回包含自身ID和剩余能量的应答报文；广播节点收到应答报文后检查邻近节点是否存在于自己的1跳邻居表内，如果不存在则将邻近节点添加至1跳邻居表；经过设置的阈值时间后广播节点不再接收应答报文，而向其所有1跳邻居节点发送交换报文；邻居节点收到交换报文后向广播节点发送自己的1跳邻居表，广播节点根据该1跳邻居表确定其2跳邻居节点。

3.根据权利要求2所述的不依赖位置信息的无线传感器网络边缘节点识别方法，其特征在于：步骤(1)中，广播节点利用该节点的1跳邻居表通过以下公式计算其2跳邻居节点：

其中，S_RN表示广播节点，S_u表示S_RN的1跳邻居邻居节点，N₁(S_RN)表示S_RN的1跳邻居节点集，N₂(S_RN)表示S_RN的2跳邻居节点集，N₁(S_u)表示S_u的1跳邻居节点集，由1跳邻居表获得。