[发明专利]基于无线传感器网络中给定网络生命周期后优化数据融合可靠性的树结构构造方法

摘要

本发明提出一种基于无线传感器网络中给定网络生命周期后优化数据融合可靠性的树结构构造方法，包括数据收集阶段、树结构计算阶段、生成树结构阶段。本发明通过预先估计无线链路质量、节点初始能量和节点能量开销模型，提出IRA算法构造数据融合树，极大提高网络的可靠性，可用于传感器网络中无源定位、火灾监控等场景。

主权项

一种基于无线传感器网络中给定网络生命周期后优化数据融合可靠性的树结构构造方法，其特征在于，包括数据收集、树结构计算、生成树结构，其中：1)数据收集，包括：1a.链路质量估计，在部署传感器节点以后，令每个节点广播一定数量的数据包，用ETX来衡量链路的质量，并用其对数值作为链路的开销，进行计算；1b.节点初始能量估计，所有传感器节点通过其自身电压度数估计其剩余能量；1c.数据汇总,所有传感器节点，将其与邻居节点的链路质量和节点的初始能量汇报给基站节点；1d.节点能量开销模型计算，用PowerMonitor设备精确测量节点的能量开销模型，分别计算节点收发数据包时候的功耗情况并计算其单个数据包的能量开销；2)树结构计算，基站根据得到的所有链路质量估计，节点的初始能量，以及节点的能量开销模型，通过IRA算法计算得到优化的数据融合树结构；3)生成树结构，当数据融合树构造以后，基站节点通过Prufer编码对树结构进行编码，并发送给所有的子节点，子节点再通过Prufer解码算法获得完整的树结构。