[发明专利]农田自组织网络可再生能源节点差异化拓扑控制方法

摘要

本发明公开一种农田自组织网络可再生能源节点差异化拓扑控制方法，所述方法包括簇头节点从预设的起始唤醒时间开始，经过预设的唤醒时长实现唤醒，并向其覆盖范围内的节点广播成簇信息；簇头节点在接收到普通节点加入簇的信息后，根据普通节点上传的数据，对普通节点进行时间片配置，并将时间片配置信息发送到普通节点；时间片为普通节点的完成一次数据采集与上传的最大时长，普通节点在其时间片结束后进入休眠状态，时间片的长度为预设长度；簇头节点在唤醒后接收簇内的普通节点发送的数据，并在所有簇内的普通节点休眠后，开始进行簇间数据汇聚，簇间数据汇聚的时长为预设时长，在预设时长结束后，所述簇头节点进入休眠状态。

主权项

一种农田自组织网络可再生能源节点差异化拓扑控制方法，其特征在于，所述方法包括：簇头节点从预设的起始唤醒时间开始，经过预设的唤醒时长实现唤醒，并向其覆盖范围内的节点广播成簇信息，所述成簇信息包括簇头节点ID；所述簇头节点在接收到普通节点加入簇的信息后，根据普通节点上传的数据，对所述普通节点进行时间片配置，并将所述时间片配置信息发送到所述普通节点；其中，所述时间片为普通节点的完成一次数据采集与上传的最大时长，所述普通节点在其时间片结束后进入休眠状态，所述时间片的长度为预设长度；所述簇头节点在唤醒后接收簇内的普通节点发送的数据，并在所有簇内的普通节点休眠后，开始进行簇间数据汇聚，所述簇间数据汇聚的时长为预设时长，在所述预设时长结束后，所述簇头节点进入休眠状态；所述簇头节点在接收到普通节点加入簇的信息后，根据普通节点上传的数据，对所述普通节点进行时间片配置，包括：簇头节点设置T1时段为簇头节点唤醒与初始化时段；簇头节点设置T2时段，用于分配簇内普通节点的时间片；簇头节点设置T3时段，用于对转派的普通节点的数据汇集，所述转派的过程如下：宣布下一次数据汇集不再成为簇头节点的簇头节点，将其簇内的拥有多个可连通簇头节点的普通节点进行转派；簇头节点对于普通节点在T2时段的时间片分配先后顺序如下：对于完全休眠节点：对在某一次数据采集及上传的周期完全休眠的节点，将在其休眠周期的下一周期被分配最靠后的时间片，若同时存在多个完全休眠节点，则按节点能量由低到高依次排序，剩余能量越高越靠后；其中，所述完全休眠节点满足如下条件：若某节点i的覆盖范围被其相邻节点完全覆盖，且节点i的剩余能量小于覆盖其范围的任一相邻节点，则节点i下一轮不分配时间片，完全休眠无需唤醒工作，节点i为完全休眠节点；对于带有子节点的簇内节点：对于带有子节点i的簇内节点j，在进行时间片分配前先进行子节点接入点判断选择，若子节点的所有连通邻居节点数量为nz，这nz个节点分布于z个簇中，其中有za个节点属于当前接入的簇中，则该子节点邻居节点根据在各簇之间的数量分布分配其接入各簇的时间；选择子节点i连通邻居节点中能量最大的簇内节点，若有能量最大的节点数量多于一个，则选择距离簇头最近的节点k作为新的接入点；若k＝j，则对节点j一次性分配剩余时间片中最靠前两块时间片，并由节点k将配置信息转发子节点i；若k≠j，将剩余时间片中最靠前的两块时间片分配给节点k和i，并由节点j将配置信息转发子节点i；对于其余节点按预设规则进行时间片分配：在网络初始化阶段，簇头节点以50％概率决定按距离簇头节点距离由远到近亦或由近到远进行时间片先后分配。