[发明专利]一种优化无线传感网络生存时间的基站位置确定方法

摘要

本发明公开了一种优化无线传感网络生存时间的基站位置确定方法，首先在指定区域内随机分布n个传感节点，所有节点初始能量都为E₀，寻找直线距离最短的两个节点N_i和N_j，进行融合，从序列N中删除，重复直到序列N长度减少到1，最终节点为N₀，将其作为基站位置的采样点。选择网络路由协议，设置协议中传感节点序列为N，基站为N₀,路由算法运行一轮后，修改序列N中各节点能量值，重复上述步骤直到出现一个节点能量耗尽，得到序列V，最后平均化处理，确定基站坐标。本发明提出节点潜能值的概念，保证所有节点能量的消耗尽可能平均，通过贪婪算法来计算基站位置采样点，最后对采样点平均化处理，从而最大可能延长无线传感器网络的生存时间。

主权项

1.一种优化无线传感网络生存时间的基站位置确定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1:在指定区域内随机分布n个传感节点，用序列表示为N(N₁,N₂,…,N_n)，所有节点初始能量都为E₀；步骤2:寻找直线距离最短的两个节点N_i和N_j，二者直线距离表示为：其中，(x_i,y_i)为N_i的坐标，(x_j,y_j)为N_j的坐标；步骤3:融合节点N_i和节点N_j，得到一个虚拟节点V_k(k＝1,2,3,…)，V_k的坐标和能量计算步骤如下：其中，f是关于d_ik与d_jk的函数，E_i和E_j分别表示节点N_i和N_j的剩余能量，d_ik和d_jk表示节点N_i和N_j与V_k之间的直线距离，计算得到V_k的坐标为：其中，V_k的能量为：步骤4:从序列N中删除N_i和N_j，加入V_k，节点序列为：N(…,N_i‑1,N_i+1,…,N_j‑1,N_j+1,…,…V_k)，序列N长度减1；步骤5:重复步骤2，3，4，直到序列N长度减少到1，此时把序列中唯一元素为记做N₀，N₀将作为基站位置的一个采样点；步骤6:选择一种无线传感器网络路由协议，设置协议中传感节点序列为N，基站为N₀,路由算法运行一轮后，修改序列N中各节点能量值；步骤7:用序列V(r)记录N₀，其中r表示算法运行的轮数；步骤8:重复步骤2，3，4，5，6，7直到出现一个节点能量耗尽，得到序列V；步骤9:平均化处理，最终基站坐标确定为：其中，(x_r,y_r)表示V(r)的坐标，R为序列V中元素的总数。