[发明专利]无线传感器网络节点的智能唤醒方法

摘要

本发明公开了一种无线传感器网络节点的智能唤醒方法，包括将监视区域划分网格，获取传感器位置信息；确定网格的重要程度；计算传感器节点的有效监控范围；获取属于传感器有效监控范围内的网格；计算所有网格的监测效率：计算每个节点感知区域权重；计算每个节点的唤醒概率；依据唤醒概率对节点进行唤醒。本发明创新性引入“重要程度”和“有效范围”的概念，将单个传感器的感测范围的重要性量化，唤醒概率由量化值决定；以这种方式，工作节点的数目被减少，能在保证监视性能的同时节省了更多的能量；本发明还引入重要度自适应处理过程以调整因错误的先验信息和环境变化引起的偏差。本发明能量开销小，可以在低能量开销的情况下准确进行目标监控。

主权项

1.一种无线传感器网络节点的智能唤醒方法，包括如下步骤：S1.将监视区域划分为M×N的网格，并获取监视区域内的传感器位置信息，M和N均为正整数；S2.根据步骤S1获得的传感器所在位置的重要程度，确定每个网格的重要程度：传感器所在位置越重要，传感器所在网格的重要程度越高；所述的每个网格的重要程度，为采用如下算式确定每个网格的重要程度：式中aij为网格的重要程度；t为被测物体要求在网格中被感知到的最长时间；S3.计算每个传感器节点的有效监控范围；采用如下算式确定每个节点的有效监测范围：式中V(pi)为节点pi的监测范围；算式的物理意义为：当网络中的任意点x到节点pi的距离小于到节点pj的距离，则该点属于节点pi的检测范围；S4.获取所有网格中属于步骤S3得到的传感器有效监控范围内的网格；S5.采用如下算式计算步骤S4中得到的网格在t时刻的监测效率：式中Fij(t‑1)为网格在时刻t‑1的监测效率；aij为网格的重要程度；S6.采用如下算式计算每个节点感知区域在t时刻的权重：式中gij为步骤S4中所有网格；U(pi)为步骤S4得到的网络；Fij(t)为网格在t时刻的监测效率；S7.利用如下算式计算每个节点的唤醒概率：式中N为监测区域中的节点数量；C为节点所在网格的感知因子，网格的重要程度越高，C值越大；M为监视区域内每个网格最大监测效率的总量；采用如下算式计算监视区域含有网格的总量：采用如下算式计算感知因子：式中n为节点的监测频率；N为监测区域中的节点数量；感知因子在无线传感器网络工作过程中采用自适应算法进行实时修正；S8.根据步骤S7得到的每个节点的唤醒概率，节点以该唤醒概率做随机决定，使得节点被唤醒。