[发明专利]环境监测物联网感知层能量高效利用的成簇方法

摘要

本发明公开一种环境监测物联网感知层能量高效利用的成簇方法，适用于层次型的异构网络结构。本方法分为四个阶段：1)区域划分阶段，根据最佳簇头数目对无线传感器节点随机分布的区域进行划分。2)选择候选簇头，计算每个划分区域内节点的平均分布坐标点，然后以该点为圆心划定圆形区域，此圆形区域内的节点作为候选节点。3)确定簇头节点，基于候选簇头节点的剩余能量，确定每个区域内的簇头节点。4)稳定的数据传输阶段，每个簇头节点将本簇内的数据传输到基站。其优点是：本方法使簇头的分布比较均匀，节点的能耗更加均衡，从而有效的延长了网络的生存时间。

主权项

环境监测物联网感知层能量高效利用的成簇方法，其特征是包含以下步骤：1)传感器节点分布区域的划分：基站根据最优簇头数目Mopt将传感器节点分布的区域进行划分，并且对划分的网格进行编号；2)选择候选簇头：计算每个划分的网格内节点平均分布的坐标点，然后以该坐标点为圆心，进一步计算出候选簇头节点的选择半径Rc，缩小簇头节点的选择范围；3)确定每个网格中的簇头：选择所述圆形区域内剩余能量最大的节点为簇头节点；4)簇的建立：簇头节点广播自身成为簇头的消息，其他节点接收到消息后，根据划分的网格编号，加入相应的簇头；5)稳定的数据传输：每个网格中的非簇头节点在自身分配的不同的TDMA时间间隙内向各自的簇头节点发送采集的数据以及自身的剩余能量，簇头节点保存每个节点的剩余能量值，并融合采集的数据，然后将融合后的数据传送到基站；6)簇头的更换：簇头节点在将数据发送到基站后，判断自身的剩余能量是否大于设置的能量阈值Eth，若是，则继续担任簇头；若不是，则进行簇头的重新选举。