[发明专利]无线传感器网络节能路由

摘要

本发明为无线传感网络提供了一种节能路由算法(MEERP)，属于无线传感器网络应用技术领域。本算法引入了一个移动sink节点和一个移动中继节点，综合考虑网络的大小和节点个数，将网络划分成若干个正方形区域；然后根据节点的剩余能量和离簇重心坐标距离的加权和选举簇头。网格中的节点通过多跳的方式与簇头节点通信，移动sink节点采用可控移动策略，当它移动到簇头节点附近时，簇头节点则把收集到的数据直接传送给它；而移动中继节点在网络中采用有规律的移动方式，当移动到某个传感器节点的相同位置时，它将承担此传感器节点的所有分组转发任务，而该传感器节点只发送自己感知的数据。本算法主要用于无线传感网络路由控制领域。

主权项

无线传感器网络节能路由，其特征在于，具体如下：1)根据网络边缘传感器节点的位置建立坐标系，综合网络的大小和传感器节点的个数计算出最优网格数，根据最优网格数把网络划分成大小相等的正方形网格，每个网格即为一个簇；2)传感器节点根据自己的地理位置信息，判断自己所属的簇；3)每个簇中要选举出一个簇头节点，用于接收其他节点的数据，再传输给移动sink节点。首先计算每个网格的中心坐标，然后计算节点剩余能量和到中心坐标距离的加权和，选择加权和最大的节点作为簇头节点；4)簇内节点到簇头节点的数据传输采用多跳机制，通过轮询的方式，使簇内节点建立一个到簇头节点的最小跳数路由表；5)移动中继节点的通信能力与传感器节点相同，但是其能量不受限制。并且其在网络中的移动轨迹是预先设定好的；6)移动sink节点的能量不受限制，并采用能量可控的移动策略，即有目的的移动到平均剩余能量最大的簇接收数据；7)传感器节点在转发数据之前要判断是否有移动中继节点移动到其“相同”的位置，如果有，则把数据发送给移动中继节点，让移动中继节点代替其完成所有的分组转发任务，该节点只发送自己收集到的数据；如果没有，则把数据发送到其路由表中的下一跳节点；如果只簇头节点，则把数据直接发送到移动sink节点；8)移动sink节点在接收完数据之后，判断是否到达周期T(每一轮数据传输周期，即sink节点访问完所有簇头节点的时间)；若到达，则需要重新选举簇头，进入下一轮的数据传输；若没有到达，则继续广播消息，寻找下一个平均剩余能量最大的簇，然后移至其附近，接收数据。