[发明专利]一种基于集心环机制的海上移动传感器网络路由维护方法有效
申请号: | 201711492795.2 | 申请日: | 2017-12-30 |
公开(公告)号: | CN108235273B | 公开(公告)日: | 2023-04-28 |
发明(设计)人: | 胡一帆;刘海林;郑轶;李晔;项顼;王振;崔浩;巩小东;毛宇峰;倪秀辉 | 申请(专利权)人: | 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 |
主分类号: | H04W4/38 | 分类号: | H04W4/38;H04W40/04;H04W40/24;H04W40/34;H04W84/18;H04B7/185 |
代理公司: | 青岛华慧泽专利代理事务所(普通合伙) 37247 | 代理人: | 李新欣 |
地址: | 266200 山东省青岛市鳌山卫街*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | 本发明公开了一种基于集心环机制的海上移动传感器网络路由维护方法,所述的海上移动传感器网络包括传感器节点、集合节点、UAV无人机,所述的基于集心环机制的海上移动传感器网络路由维护方法包括:集合结构网络建立:UAV移动访问;集心环报文定期广播;集合内节点多跳路由;复杂环境下动态路由;本发明可以减小各个传感器节点将数据多跳传输到UAV的路径距离,平衡网络能耗,可适用于各种网络形状,同时优化网络拓扑路由,并通过动态路由来自适应恶劣海上环境下的移动传感器网络拓扑结构的频繁变化。 | ||
搜索关键词: | 一种 基于 集心环 机制 海上 移动 传感器 网络 路由 维护 方法 | ||
【主权项】:
1.一种基于集心环机制的海上移动传感器网络路由维护方法,其特征在于:所述的海上移动传感器网络包括密集布放在海面上的用于采集小量级数据的传感器节点、稀疏布放在海面的用于采集并存储大量级数据的集合节点、UAV无人机,传感器节点和集合节点均在海面漂浮且位置随波浪及环流会有缓慢移动;所述的基于集心环机制的海上移动传感器网络路由维护方法包括:1)集合结构网络建立:UAV将少量的集合节点均匀布放在网络中,各个集合节点与其通信范围内的传感器节点组网形成两层的集合结构,集合内的传感器节点通过无线多跳接力的方式将采集的小量级数据上传到集合节点进行存储;2)UAV移动访问:UAV根据所有集合节点的位置信息,以固定速度通过最短路径依次移动到每个集合节点附近,通过无线通信方式接收集合节点转发的存储数据,直至遍历所有集合节点后,再移动到岸基监测中心附近,通过无线通信方式将采集数据上传,然后循环进行下一轮移动遍历;3)集心环报文定期广播:集合节点每隔固定的时间T1,即广播集心环报文RR,每个集合内传感器节点在接收到该报文后,均根据报文的信号强度值,确定自己所在的集心环环数RR_N,然后更新并存储环数;4)集合内节点多跳路由:从集合内环数最高的传感器节点收到集心环报文并更新环数开始,开启一轮路由搜索,节点首先向邻居节点广播路由搜索报文RF,然后将回复报文RFR的节点作为候选节点,从候选节点中采用融合多种因素的适应度函数来计算出下一跳最优节点,并存储该节点信息;下一跳节点重复这一步骤,直至形成到达集合节点的路由;5)复杂环境下动态路由:当复杂环境下海面出现障碍、链路故障等突发情况,导致网络路由中断,则故障链路前一跳节点重新向邻居节点广播RF报文,搜索到新的下一跳节点,下一跳节点重复这一过程,直至在局部区域内形成新的路由;如果无法搜索到新的下一跳节点,则回退到其上一跳节点,由它重新搜索下一跳最优的节点,直至形成新路由为止,从而实现集合内网络的动态路由。
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