[发明专利]一种基于目标距离的WSN线性覆盖休眠调度的路由方法

说明书

本发明涉及一种基于目标距离的WSN线性覆盖休眠调度的路由方法，包括：每个节点收到sink节点泛洪的“你好”消息后进入休眠模式等待目标出现；目标出现后，感知到目标的节点将进入工作模式，并竞选出簇头；竞选出簇头后，其余处于工作模式的节点执行基于目标距离的WSN线性覆盖休眠调度方法，休眠调度过程结束后，再将仍处于工作模式的节点同所述簇头一起构成当前簇结构；通过所述当前簇结构的簇头来预测目标将要移动的位置，并激活预测出的目标移动位置周围的节点以形成下一个簇结构；所述下一个簇结构的簇头唤醒并接收每个簇节点的感知数据，再将其融合后通过预设传输路径转发给汇聚节点。本发明能够减少冗余节点，延长网络寿命。

技术领域

本发明涉及通信与信息技术领域，特别是涉及一种基于目标距离的WSN线性覆盖休眠调度的路由方法。

背景技术

无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)作为一种新型信息感知和获取方式，其在环境检测、医疗护理、智能交通等领域得到了大量应用。其中，大规模WSN支持下的目标跟踪技术可以直接应用于很多场景，包括失踪人员的位置查找、智能交通系统的车辆导航等等。采用高效的方法来降低节点能耗，让网络的生存时间得到有效延长，是该领域的重要研究课题。

休眠调度是一种能够延长大规模WSN生命周期的关键技术。一般来说，大规模WSN会在监控区域随机部署大量的节点，如果所有节点同时工作，势必会产生大量的冗余数据以及无线信道上的传输冲突。节点休眠调度的工作原理是在一定的时间段和空间范围内调度一部分节点进入感知或传输的工作状态，而调度另一部分进入休眠状态。节点处于休眠状态时仅需要极小一部分能量便可维持伺服状态，故通过节点调度方法可以有效减少多余的能源开销，延长网络寿命。

近年来关于休眠调度方法的研究虽然已取得长足的进步，但是应用于目标跟踪的场景时，这些研究均未考虑到调度方法所涉及的节点规模，以及调度规则与目标之间的关系，导致网络中承担关键任务的节点错误地休眠，而空闲节点错误地被激活，这会造成网络中出现覆盖漏洞和冗余资源。因此，需要对目前的休眠调度方法进行针对性地完善和改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于目标距离的WSN线性覆盖休眠调度的路由方法，通过在休眠调度方法中加入对目标距离的考虑，能够避免覆盖漏洞和冗余节点，延长网络寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于目标距离的WSN线性覆盖休眠调度的路由方法，包括：

步骤(1)：将节点随机部署到监测区域后，汇聚节点在网络中泛洪一个“你好”消息，每个节点收到“你好”消息后保存汇聚节点的跳数，并进入休眠模式等待目标出现；

步骤(2)：目标出现后，与目标的距离在感知半径内的节点将被触发进入工作模式，进入工作模式的节点竞选出簇头；

步骤(3)：竞选出簇头后，其余处于工作模式的节点执行基于目标距离的WSN线性覆盖休眠调度方法，休眠调度过程结束后，再将仍处于工作模式的节点同所述簇头一起构成当前簇结构；

步骤(4)：通过所述当前簇结构的簇头来预测目标将要移动的位置，并激活预测出的目标移动位置周围的节点以形成下一个簇结构；

步骤(5)：所述下一个簇结构的簇头唤醒每个簇节点之后，接收每个簇节点的感知数据，并将收到的感知数据进行融合后通过预设传输路径转发给所述汇聚节点。

所述步骤(1)还包括：当每个节点收到来自多个(n-1)级节点转发的“你好”消息时，将接收信号强度指示最小的(n-1)级节点作为首选中继节点。