[发明专利]一种簇头节点选取方法及系统

权利要求书

1.一种簇头节点选取方法，其特征在于，基于物联网网络，所述物联网网络包括信标节点和普通节点，所述簇头节点选取方法包括：

信标节点根据预先获取的本组内普通节点的能效信息生成与本组内每个普通节点对应的初始簇头节点选取阈值；

信标节点发送所述初始簇头节点选取阈值至本组内的普通节点；

普通节点根据所述初始簇头节点选取阈值和预先选取的随机数确定出本组的簇头节点。

2.根据权利要求1所述的簇头节点选取方法，其特征在于，在所述信标节点根据预先获取的本组内普通节点的能效信息生成与本组内每个普通节点对应的初始簇头节点选取阈值之前还包括：

普通节点生成普通节点至多个信标节点的传输时延值，发送排序后的所述普通节点至多个信标节点的传输时延值至基站；

基站根据所述排序后的所述普通节点至多个信标节点的传输时延值对所述普通节点和信标节点进行分组；

普通节点发送所述普通节点的能效信息至本组内的信标节点。

3.根据权利要求2所述的簇头节点选取方法，其特征在于，在所述普通节点根据所述初始簇头节点选取阈值和预先选取的随机数确定出本组的簇头节点之后还包括：

基站判断所述簇头节点的剩余能量是否小于或等于本组内所有普通节点的平均能量；

若基站判断出所述簇头节点的剩余能量小于或等于本组内所有普通节点的平均能量，所述普通节点继续执行所述普通节点发送所述普通节点的能效信息至本组内的信标节点的步骤。

4.根据权利要求3所述的簇头节点选取方法，其特征在于，在所述普通节点根据所述初始簇头节点选取阈值和预先选取的随机数确定出本组的簇头节点之后还包括：

所述簇头节点广播消息至物联网网络中的所有普通节点，所述消息包括消息的信号强度；

普通节点根据所述消息的信号强度加入信号最强的组中。

5.根据权利要求4所述的簇头节点选取方法，其特征在于，还包括：

若基站判断出所述簇头节点的剩余能量大于本组内所有普通节点的平均能量，所述簇头节点继续执行所述簇头节点广播消息至物联网网络中的所有普通节点的步骤。

6.根据权利要求1-5任一所述的簇头节点选取方法，其特征在于，所述初始簇头节点选取阈值通过公式

计算得出，其中，T(n)表示与普通节点n对应的初始簇头节点选取阈值，P表示第k组内期望簇头节点个数与第k组内所有普通节点个数的比值，r表示簇头节点选取轮数，rmod(1/P)表示每轮簇头节点选取中已被选为簇头节点的普通节点个数，G_k表示第k组的普通节点总数，g_k表示第k组的期望簇头节点个数，D_max和D_min分别表示普通节点n距离基站的最大距离和最小距离，D_i表示普通节点n距离基站的实际距离，E_c表示本轮簇头节点选取中普通节点n的剩余能量，E_i表示普通节点n的初始化能量，n表示未被选为簇头节点的普通节点，G表示未被选为簇头节点的普通节点的集合。

7.一种簇头节点选取系统，其特征在于，包括信标节点和普通节点；

所述信标节点，用于根据预先获取的本组内普通节点的能效信息生成与本组内每个普通节点对应的初始簇头节点选取阈值，发送所述初始簇头节点选取阈值至本组内的普通节点；

所述普通节点，用于根据所述初始簇头节点选取阈值和预先选取的随机数确定出本组的簇头节点。

8.根据权利要求7所述的簇头节点选取系统，其特征在于，还包括基站；

所述普通节点还用于生成普通节点至多个信标节点的传输时延值，发送排序后的所述普通节点至多个信标节点的传输时延值至基站，发送所述普通节点的能效信息至本组内的信标节点；

所述基站，用于根据所述排序后的所述普通节点至多个信标节点的传输时延值对所述普通节点和信标节点进行分组；

所述信标节点还用于接收所述普通节点的能效信息。