[发明专利]可扩展大规模传感器网络多尺度路由修正方法及应用

摘要

本发明是可扩展大规模传感器网络多尺度路由修正方法及应用。本方法是：将簇路由和泛洪路由结合起来，包括基于簇和泛洪的路由机制、基于时间调度的休眠机制、基于最佳覆盖约束、基于故障节点和基于网络能量平衡的路由进行修正的方法，其实现过程包括网络组织、初始头节点的产生及分布式网络的形成、路由修正。本方法用于大规模可扩展传感器动态网络和自治中间件服务代理，自治管理中间件服务和能量平衡、最优覆盖约束和故障节点判别、时间调度节能休眠机制方面、非先验知识不确定性度量和分布式簇内协同算法数据融合的路由修正。本发明能够对可扩展大规模传感器网络多尺度路由进行修正，并且实用性强，应用广泛。

主权项

1.一种可扩展大规模传感器网络多尺度路由修正方法，其特征是将簇路由和泛洪路由结合起来，包括基于簇和泛洪的路由机制、基于时间调度的休眠机制、基于最佳覆盖约束、基于故障节点和基于网络能量平衡的路由进行修正的方法，其前提是：在组网之初通过直接设定簇的大小来产生头节点从而形成簇，在初始路由建立过程中利用旧路由的信息来实现路由更新；在泛洪过程中利用广播序列号控制广播信息的泛滥，即在路由请求的过程中，只对第一次接收到的广播做出反应，而对重复接收的路由广播不予继续传递，上述修正方法的实现过程如下，包括：(1)网络组织过程：由基于有效泛洪和聚类的由基站节点发起的路由方法来实现，其执行过程如下：传感器网络节点布置到监测环境中以后，由基站节点发起路由请求，基站附近的节点接收到这个请求以后就记录基站节点为数据传送的下一跳目标节点，并再次将此广播向网络内扩散，收到此广播的另一批节点同样以各自接收到的广播的源节点为数据传送的下一跳目标节点，并继续向网络更远处传递此广播；所有节点以第一次接收到的广播中的源节点为目标节点，而不理会其他路由请求广播，以保证其目标节点总是最接近基站的节点，(2)初始头节点的产生及分布式网络的形成过程：在组网过程中同步实现第一批头节点的产生，其按照实际需要的疏密程度来布置节点，即设定一个最小邻居节点数n，以便在形成簇的时候易于定义簇的规模，在路由请求广播扩散至全网的过程中，每个节点都将收到来自所有邻居的广播，由此得到邻居节点的数目，当邻居节点数等于n的时候，此节点成为头节点，并发送头节点声明广播，n为自然数，按此规律，当组网过程完成时，网络就被分成了最小规模为n个节点的大小不一的簇，至此，分布式网络形成，(3)路由修正：采用基于节点可靠性、冗余度评价、网络能量平衡和休眠机制的路由修正方法，即：首先是路由修正信息的得到，组网后，先进行网络服务质量评价，若低于阀值，就分别进行头节点可靠性以及一般节点冗余度的判别；当头节点经过可靠性计算得到的值低于阈值Tn为0.8～0.9时就发送重新选举头节点的申请广播，而一般节点在冗余度的评价后得知自己是冗余节点时就发送休眠广播。