[发明专利]一种对无线传感器网络进行组网方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种对无线传感器网络进行组网方法及装置，该方法包括：将传感器网络建模为无向连通图；中心节点向通信范围内的节点发送路由创建请求；节点中每一个节点均根据请求，获取与中心节点之间的最小跳数、每一个节点自身剩余的能量，以及获取以自身为中心的通信范围内的节点之间的预设参数信息；节点根据以上参数，确定节点中的簇头节点和非簇头成员节点；根据簇头节点和中心节点之间的关系，或者，根据簇头节点、非簇头成员节点和中心节点之间的函数关系，从簇头节点中选取数据转发节点；根据数据转发节点，对粒子群中的第一粒子进行一次组网，获取与第一粒子对应的网络生命周期值；对最优组网粒子进行更新和迭代。

技术领域

本发明涉及网络技术领域，具体涉及一种对无线传感器网络进行组网方法及装置。

背景技术

精细化种植作为一种凭借物联网技术实现对土壤、温度、湿度、作物生长状态全方位检测与管理的种植技术方案，为农业生产过程中的投入、管理以及产出提供了更为高效的管理模式。然而，受限于作物的分布以及生长环境特点，精细化种植系统中传感器设备大多以电池作为主要的能源供应载体，电池电量的使用状况直接关乎对目标区域的感知能力以及网络的运行状态。

在目前传感器网络构建方法研究中，大多采用剩余电量、传输距离作为网络构建依据，通过多跳的形式实现网络构建，而并未将传感器设备生命周期预测纳入到网络构建过程中来。

而通过上述方式构建的网络中，传感器设备除完成本身数据传输外还需承担相邻节点的数据转发功能，如果某一个传感器设备一直充当转发节点而消耗其电量，必然会致使网络生命周期大大缩短。

那么如何规避某一个传感器设备始终充当转发节点，即避免因局部负载过重而导致的“热点”问题，从而对传感器网络组网过程中传感器设备进行组网，增加网络生命周期成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种对无线传感器网络进行组网方法及装置，用以解决现有传感器网络组网构成中某一个传感器设备始终充当转发节点，导致传感器网络生命周期缩短的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种对无线传感器网络进行组网方法，该方法包括：

将传感器网络建模为无向连通图，无向连通图中包括中心节点和节点；

中心节点向通信范围内的节点发送路由创建请求；

节点中每一个节点均根据请求，获取与中心节点之间的最小跳数、每一个节点自身剩余的能量，以及获取以自身为中心的通信范围内的节点之间的预设参数信息；

节点根据最小跳数，以及获取以自身为中心的通信范围内的节点之间的预设参数信息，确定节点中的簇头节点和非簇头成员节点；

根据簇头节点和中心节点之间的关系，或者，根据簇头节点、非簇头成员节点和中心节点之间的函数关系，从簇头节点中选取数据转发节点数据转发节点为簇头节点中选择系数最大的点；

根据数据转发节点，对无线传感器网络粒子群中的第一粒子进行一次组网，获取与第一粒子对应的网络生命周期值，第一粒子为一轮无线传感器网络组网过程中的所有任一个传感器节点对应的热度系数构成的矩阵；

直至确定对无线传感网络中的所有粒子均进行组网完毕后，计算网络优化指标，并确定此次最优组网粒子对应的热度系数矩阵；

且当此次最优组网粒子的对应的热度系数矩阵由于优于历史最优组网粒子的热度系数矩阵时，将此次最优组网粒子的热度系数作为当前最优组网粒子进行更新，否则将历史最优组网粒子作为当前最优组网粒子；

统计当前最优组网粒子作为最优的次数；