[发明专利]基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法、装置及设备

权利要求书

1.一种基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法，其特征在于，包括：

根据不同的地理位置信息对确定的初始网络空间进行分段组合处理，得到多个段跳组合；

确定所述多个段跳组合中各个节点的能量消耗，根据所述各个节点的能量消耗确定出每一个段跳组合的最耗能段；

根据改进的贪心算法以及每个段跳组合的最耗能段对所述多个段跳组合进行计算，得到目标段跳组合。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法，其特征在于，所述确定所述多个段跳组合中各个节点的能量消耗，包括：

确定每一个段跳组合中的每两段之间的每个传感器的点对点关系，根据所述点对点关系确定出多个节点；

确定每一个节点的节点发送数据预估能量和节点接收数据预估能量，得到每一个节点的能量消耗。

3.根据权利要求2所述的基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法，其特征在于，所述确定每一个节点的节点发送数据预估能量和节点接收数据预估能量，得到每一个节点的能量消耗，包括：

确定每一个节点的节点发送数据预估能量，具体的计算公式为：

其中，s表示节点s；rate^[tx]和I^[tx]分别表示数据传输速率和某一传输功率下的传输电流，L_DPA表示数据包的长度；V_DD是工作电压，BW为带宽值；

确定每一个节点的节点接收数据预估能量，具体的计算公式为：

其中，表示段s中的节点转发i+1段的数据速率，I^[rx]表示在接收模式下的能量消耗；

根据所述节点发送数据预估能量和节点接收数据预估能量，得到每一个节点的能量消耗，所述能量消耗为：

e^[total](s)＝e^[tx](s)+e^[rx](s)。

4.根据权利要求1所述的基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法，其特征在于，所述根据改进的贪心算法以及每个段跳组合的最耗能段对所述多个段跳组合进行计算，得到目标段跳组合，包括：

对于首次确定目标段跳组合或面对父子关系发生变化的情况下，根据所述多个段跳组合中的最耗能段从所述多个段跳组合中随机选取一个确定为第一段跳组合，为所述第一段跳组合设置初始概率值；

若不属于首次确定目标段跳组合或父子关系发生变化的情况，对其余的段跳组合进行重叠度计算，根据第一概率值选取与已知的第一段跳组合重叠度最高的第二段跳组合为目标段跳组合；

或，根据第二概率值从与关键段父子关系不同的段跳组合集合中随机选取一个段跳组合，确定为目标段跳组合。

5.根据权利要求4所述的基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法，其特征在于，所述根据改进的贪心算法以及每个段跳组合的最耗能段对所述多个段跳组合进行计算，得到目标段跳组合，还包括：

根据预设的收益函数，确定待确认段跳组合为第一段跳组合时，选取所述待确认段跳组合中的多个段的生存时间最小值对应的段为最耗能段，并将所述待确认段跳组合归为段跳组合集合；

根据预设的概率值从所述段跳组合集合中确定得到目标段跳组合。

6.根据权利要求5所述的基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法，其特征在于，所述根据预设的概率值从所述段跳组合集合中确定得到目标段跳组合，包括：

根据第三概率值，从所述段跳组合集合中随机抽取一个段跳组合确定为目标段跳组合；

根据第四概率值，确定最大收益值所对应的段跳组合为目标段跳组合。

7.根据权利要求1所述的基于LoRa多跳的能耗均衡链路优化方法，其特征在于，所述确定所述多个段跳组合中各个节点的能量消耗，还包括：

根据每一个段跳组合中的每两段之间的每个传感器的点对点关系确定出父段中的传感器以及所述父段中的传感器所需转发的数据包的数量。