[发明专利]一种适用于无线传感器网络的能耗均衡快速分簇方法

摘要

本发明涉及一种适用于无线传感器网络的能耗均衡快速分簇方法，包含快速分簇拓扑结构建立和数据收集两个阶段；快速分簇拓扑结构建立阶段通过成簇参数来获得网络中所有节点的信息，并基于该成簇参数来构建快速分簇的网络拓扑结构，将簇内节点分为两类：一类靠近簇头，可以直接与簇头通信；另一类离簇头较远，通过第一类节点的中转才能与簇头通信；网络经过簇的建立后，进入稳定的数据收集阶段。数据收集阶段分为同步阶段、外层工作阶段与内层工作阶段。本方法能有效节省网络能量消耗，延长网络生命周期，并能有效避免簇间干扰。

主权项

1.一种适用于无线传感器网络的能耗均衡快速分簇方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤一，快速分簇拓扑结构建立：通过节点间的信息交换来构建一个网络拓扑结构，由簇头和传感器互相协作完成，分为两步进行：/n(1)内层通信模块划分：簇头发出命令后根据返回的RSSI值大小，划分出内层节点，并对它们的相对位置进行编号；/n(2)外层通信模块划分：簇头命令每个内层节点对外广播RSSI测试信息，根据收集到的反馈信息，定义每一内层节点与外层节点之间的联通关系，并由此关系定义各个子区；/n在所述步骤一中，利用成簇参数来构建快速分簇的网络拓扑结构，将簇内节点分为两类：一类靠近簇头，直接与簇头通信；另一类离簇头较远，通过第一类节点的中转才能与簇头通信；采用这种多跳方法平衡节点的发射能耗；/n步骤二，数据收集：快速分簇拓扑网络结构经过建立完成后，开始进入稳定的数据收集阶段，数据收集阶段分为同步阶段、外层工作阶段与内层工作阶段共三个阶段：/n(1)同步阶段：簇头发布同步信号，传到内层通信模块和外层通信模块，两个模块做好反馈信息的准备；/n(2)外层工作阶段：上一步中，将外区划分好过后分别编号，根据编号划分奇子区和偶子区，同时外层的奇子区和偶子区交替地将数据发往内层相关的父节点，防止子区之间的相互干扰；/n(3)内层工作阶段：内层节点将自身的和中转的所有信息按照时隙依次地发给汇聚节点；/n簇头将内外层节点控制处理好后，还将外层分为不同的子区，并标记为奇数和偶数子区，在发送数据时形成空间隔离。/n