線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法，涉及無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由選擇【技術(shù)領(lǐng)域】，以解決現(xiàn)有線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期短以及網(wǎng)絡(luò)能耗高的問(wèn)題。該發(fā)明包括：初始狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)中的全部節(jié)點(diǎn)都處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)；T時(shí)間后，每組中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于工作狀態(tài)；休眠節(jié)點(diǎn)被定期喚醒進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，成為監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)；監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求，申請(qǐng)成為工作節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明保證了線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的K重聯(lián)通性，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，并且讓多數(shù)節(jié)點(diǎn)處于休眠狀態(tài)，節(jié)省了節(jié)點(diǎn)的能量，從而延長(zhǎng)了節(jié)點(diǎn)的生命長(zhǎng)度和網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
【專(zhuān)利說(shuō)明】線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由選擇【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法。
【背景技術(shù)】
[0002]線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一種重要的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕?lèi)型。由于線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)因其本身的線(xiàn)性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，廣泛的應(yīng)用于實(shí)際的生產(chǎn)生活中。比如，針對(duì)大型建筑設(shè)施，例如摩天大樓、橋梁、立交橋等；道路及軌道交通、礦井、以及河流等進(jìn)行監(jiān)控。線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠很好地滿(mǎn)足此類(lèi)應(yīng)用的布網(wǎng)需要，比一般形式的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)更加具有研究?jī)r(jià)值。
[0003]目前，對(duì)于線(xiàn)性拓?fù)涞臒o(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究主要集中在:線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中相鄰節(jié)點(diǎn)間距離的計(jì)算，線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中添加中繼節(jié)點(diǎn)以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期和減少能耗，對(duì)已有的經(jīng)典路由算法一線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的粒子群分簇算法，進(jìn)行改進(jìn)以達(dá)到延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期的目的。但是這些面向線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究都存在一些問(wèn)題:
[0004]1、相鄰節(jié)點(diǎn)距離的計(jì)算研究沒(méi)有考慮到單點(diǎn)失敗問(wèn)題；
[0005]2、添加中繼節(jié)點(diǎn)的研究沒(méi)有考慮到中繼節(jié)點(diǎn)是一個(gè)能耗較高的節(jié)點(diǎn)，其穩(wěn)定性和有效工作時(shí)間也是一個(gè)限制；
[0006]3、對(duì)于已有的經(jīng)典路由算法改進(jìn)的研究，其算法本身已經(jīng)很復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)分簇的過(guò)程中就會(huì)消耗很多能量，其改進(jìn)后的算法雖然降低了能耗，結(jié)果還是有待改進(jìn)。
[0007]針對(duì)以上的各種研究都沒(méi)有切實(shí)有效的提高線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期以及降低網(wǎng)絡(luò)能耗的問(wèn)題。
[0008]因此，當(dāng)下需要迫切解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題就是:如何能夠創(chuàng)新的提出一種有效的措施，以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)上述問(wèn)題中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法，使其在延長(zhǎng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期和降低網(wǎng)絡(luò)能耗方面都有優(yōu)秀的表現(xiàn)。
[0010]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法，其中，包括以下步驟:
[0011]S10、初始狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)中的全部節(jié)點(diǎn)都處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)；
[0012]S20、T時(shí)間后，每組中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于工作狀態(tài)；
[0013]S30、休眠節(jié)點(diǎn)被定期喚醒進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，成為監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)；
[0014]S40、監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求，申請(qǐng)成為工作節(jié)點(diǎn)。
[0015]優(yōu)選的，在所述步驟SlO中，線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)分成N組，每組部署K個(gè)節(jié)點(diǎn)共同監(jiān)控同一目標(biāo)區(qū)域。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟S20中包括以下步驟:[0017]S201、節(jié)點(diǎn)部署完成后，T時(shí)間后，很多節(jié)點(diǎn)發(fā)送hello申請(qǐng)，查看各節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)成為工作節(jié)點(diǎn)，優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)；
[0018]S202、每組的K個(gè)節(jié)點(diǎn)中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于正常工作狀態(tài)，其他K-1個(gè)節(jié)點(diǎn)都處于休眠狀態(tài)，每組的工作節(jié)點(diǎn)都可以連接到下一組的工作節(jié)點(diǎn)，即整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有N個(gè)工作節(jié)點(diǎn)在工作，共同連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟S30中包括以下步驟:
[0020]休眠節(jié)點(diǎn)定期被喚醒進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，監(jiān)聽(tīng)T時(shí)間內(nèi)，該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)是否有收到其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)的情況，
[0021]S301、若該信號(hào)為組內(nèi)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息，則說(shuō)明本組內(nèi)有正常工作的節(jié)點(diǎn)，該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)；
[0022]S302、若監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)接收到的是外組節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，則說(shuō)明本組無(wú)工作節(jié)點(diǎn)；若監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到組內(nèi)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，證明組內(nèi)沒(méi)有工作節(jié)點(diǎn)。
[0023]優(yōu)選的，所述步驟S40中包括以下步驟:
[0024]S401、監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出hello請(qǐng)求的一定時(shí)間內(nèi)，該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到任何回復(fù),貝Ij該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)成為工作節(jié)點(diǎn)；
[0025]S402、監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出hello請(qǐng)求的一定時(shí)間內(nèi)，該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)收到了本組內(nèi)工作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)或者組內(nèi)其他優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的hello請(qǐng)求，則該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)，優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)成為工作節(jié)點(diǎn)。
[0026]優(yōu)選的，所述優(yōu)先級(jí)為休眠節(jié)點(diǎn)被喚醒時(shí)間的先后順序。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0028]本發(fā)明保證了線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的K重聯(lián)通性，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，并且讓多數(shù)節(jié)點(diǎn)處于休眠狀態(tài)，節(jié)省了節(jié)點(diǎn)的能量，從而延長(zhǎng)了節(jié)點(diǎn)的生命長(zhǎng)度和網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是本發(fā)明的流程框圖；
[0030]圖2是本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖與實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所舉實(shí)例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0032]如圖1至圖2示，本發(fā)明的實(shí)施例包括以下步驟:
[0033]S10、初始狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)中的全部節(jié)點(diǎn)都處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)；
[0034]具體的，在步驟SlO中，線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)分成N組，每組部署K個(gè)節(jié)點(diǎn)共同監(jiān)控同一目標(biāo)區(qū)域。
[0035]S20、T時(shí)間后，每組中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于工作狀態(tài)；
[0036]具體的，步驟S20中包括以下步驟:
[0037]S201、節(jié)點(diǎn)部署完成后，T時(shí)間后，很多節(jié)點(diǎn)發(fā)送hello申請(qǐng)，查看各節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)成為工作節(jié)點(diǎn)，優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)；[0038]S202、每組的K個(gè)節(jié)點(diǎn)中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于正常工作狀態(tài)，其他K-1個(gè)節(jié)點(diǎn)都處于休眠狀態(tài)，每組的工作節(jié)點(diǎn)都可以連接到下一組的工作節(jié)點(diǎn)，即整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有N個(gè)工作節(jié)點(diǎn)在工作，共同連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
[0039]S30、休眠節(jié)點(diǎn)被定期喚醒進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，成為監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)；
[0040]具體的，步驟S30中包括以下步驟:
[0041]休眠節(jié)點(diǎn)定期被喚醒進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，監(jiān)聽(tīng)T時(shí)間內(nèi)，該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)是否有收到其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)的情況，
[0042]S301、若該信號(hào)為組內(nèi)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息，則說(shuō)明本組內(nèi)有正常工作的節(jié)點(diǎn)，該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)；
[0043]S302、若監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)接收到的是外組節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，則說(shuō)明本組無(wú)工作節(jié)點(diǎn)；若監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到組內(nèi)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，證明組內(nèi)沒(méi)有工作節(jié)點(diǎn)。
[0044]S40、監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求，申請(qǐng)成為工作節(jié)點(diǎn)。
[0045]具體的，步驟S40中包括以下步驟:
[0046]S401、監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出hello請(qǐng)求的一定時(shí)間內(nèi)，該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到任何回復(fù),貝Ij該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)成為工作節(jié)點(diǎn)；
[0047]S402、監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出hello請(qǐng)求的一定時(shí)間內(nèi)，該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)收到了本組內(nèi)工作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)或者組內(nèi)其他優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的hello請(qǐng)求，則該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)，優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)成為工作節(jié)點(diǎn)。
[0048]節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)分為:工作狀態(tài)(接收/發(fā)送信息狀態(tài))，監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)(監(jiān)聽(tīng)本組內(nèi)是否其他節(jié)點(diǎn)接收/發(fā)送信息)，休眠狀態(tài)。其中，節(jié)點(diǎn)從休眠狀態(tài)到工作狀態(tài)的啟動(dòng)喚醒機(jī)制為定期喚醒。定期喚醒指一定時(shí)期內(nèi)節(jié)點(diǎn)無(wú)感應(yīng)和轉(zhuǎn)發(fā)工作，此時(shí)節(jié)點(diǎn)處于休眠狀態(tài)，這種狀態(tài)持續(xù)一定時(shí)間后，系統(tǒng)自動(dòng)喚醒該休眠節(jié)點(diǎn)，使其進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0049]節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換:
[0050]休眠的節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)R長(zhǎng)時(shí)間后，從休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)每次監(jiān)聽(tīng)時(shí)間為T(mén)，在T時(shí)間段內(nèi)，若監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)接收到其他節(jié)點(diǎn)信號(hào)，當(dāng)其他節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí)高于本監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)，則其他節(jié)點(diǎn)成為本組的工作節(jié)點(diǎn)，監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)；若監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)接收到工作節(jié)點(diǎn)信號(hào)，則監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。
[0051]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法，其特征在于，包括以下步驟: S10、初始狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)中的全部節(jié)點(diǎn)都處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)； S20、T時(shí)間后，每組中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于工作狀態(tài)； S30、休眠節(jié)點(diǎn)被定期喚醒進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，成為監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)； S40、監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求，申請(qǐng)成為工作節(jié)點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法，其特征在于，在所述步驟SlO中，線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)分成N組，每組部署K個(gè)節(jié)點(diǎn)共同監(jiān)控同一目標(biāo)區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法，其特征在于，所述步驟S20中包括以下步驟: 5201、節(jié)點(diǎn)部署完成后，T時(shí)間后，很多節(jié)點(diǎn)發(fā)送hello申請(qǐng)，查看各節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)成為工作節(jié)點(diǎn)，優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)； 5202、每組的K個(gè)節(jié)點(diǎn)中只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于正常工作狀態(tài)，其他K-1個(gè)節(jié)點(diǎn)都處于休眠狀態(tài)，每組的工作節(jié)點(diǎn)都可以連接到下一組的工作節(jié)點(diǎn)，即整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有N個(gè)工作節(jié)點(diǎn)在工作，共同連接成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
4.如權(quán)利要求1所述的線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法，其特征在于，所述步驟S30中包括以下步驟: 休眠節(jié)點(diǎn)定期被喚醒進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，監(jiān)聽(tīng)T時(shí)間內(nèi)，該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)是否有收到其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)的情況， 5301、若該信號(hào)為組內(nèi)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息，則說(shuō)明本組內(nèi)有正常工作的節(jié)點(diǎn)，該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)； 5302、若監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)接收到的是外組節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，則說(shuō)明本組無(wú)工作節(jié)點(diǎn)；若監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到組內(nèi)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，證明組內(nèi)沒(méi)有工作節(jié)點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法，其特征在于，所述步驟S40中包括以下步驟: 5401、監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出heI 1請(qǐng)求的一定時(shí)間內(nèi)，該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有收到任何回復(fù),貝U該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)成為工作節(jié)點(diǎn)； 5402、監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出hello請(qǐng)求的一定時(shí)間內(nèi)，該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)收到了本組內(nèi)工作節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)或者組內(nèi)其他優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的hello請(qǐng)求，則該監(jiān)聽(tīng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)，優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)成為工作節(jié)點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求3或5所述的線(xiàn)性無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法，其特征在于，所述優(yōu)先級(jí)為休眠節(jié)點(diǎn)被喚醒時(shí)間的先后順序。
【文檔編號(hào)】H04W40/02GK103619048SQ201310701341
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】何涇沙, 張琳琳 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)