[发明专利]面向数据收集的多媒体传感网能量有效节点选择方法

摘要

面向数据收集的多媒体传感网能量有效节点选择方法是一种用于无线多媒体传感器网络环境，基于空间映射相关和节点能量的多节点协同图像数据收集方案，以解决无线多媒体传感器网络中节点电源能量、计算、通信和存储能力受限问题。将协同处理方法应用于无线多媒体传感器网络的图像数据收集中，设计图像空间相关性模型，描述节点的相关特性；更进一步构建传感器能量消耗模型和信息熵框架，估计节点的能量剩余量和信息量，其中对于多个节点的联合熵计算，采用层次聚类的方法；最后设计了一种面向数据收集的多媒体传感网能量有效节点选择方法，该算法基于能量消耗和相关性模型，能够有效减少传感器节点数据传输量和能量消耗，延长网络的整体生存周期。

主权项

一种面向数据收集的多媒体传感网能量有效节点选择方法，其特征在于该方法包含在以下的具体步骤：初始场景设置：步骤1)设置观测区域及多媒体传感器节点：设置需要采用多媒体传感器网络监测的区域场景范围；设置系统选择的节点集合的联合熵要求值；初始化每个传感器节点的能量值；初始化监测场景中无线多媒体传感器节点的数量、布撒位置坐标、主感知方向以及感知半径；步骤2）由节点位置坐标计算传感方向和x轴的角度θ以及节点沿传感方向相对于目标区域中心的偏移距离r；多媒体传感器节点相关性定义：步骤3）定义空间相关性函数来描述通过多媒体传感器节点的重叠视野所观察到的图像的相关特性；多节点的联合作用：步骤4）实现如何在一个多媒体传感器网络中以最少的节点获得尽可能多的数据信息，节点所感知的数据信息必须和所观测图像的相关特性有关，并且各节点之间感知的数据相关性越小，其将提供更多信息给汇聚节点；能量消耗模型和信息熵框架：步骤5）构建出一个能量消耗模型以评估任意时刻每个节点的能量剩余量；步骤6）基于步骤3中定义的节点相关性描述函数，构建出一个基于熵的框架以评估多节点提供的信息量；基于能量消耗模型和相关性的节点选择：步骤7）由人工设置或系统默认设置传感器节点允许能量最低值；初始节点集合为空，首先选择汇聚节点作为起始点，并将其加入到初始选择节点集合中；步骤8）综合考虑节点间相关性与节点能量值；从能量值高于允许能量最低值的所有非选择节点中选择一个与选择节点集合相关性最小的节点，将其加入至选择节点集合中，同时根据能量消耗模型对该节点的能量消耗进行计算；步骤9）重复步骤8的操作，直至选择节点集合中所有的节点联合熵增加至系统所设置要求值，或所有非选择节点的能量值均低于允许能量最低值时则系统停止。