[發明專利]無線傳感器網絡自組織節點選擇方法

有效

• 申請號: 200910079762.4
• 申請日: 2009-03-10
• 公開（公告）號: CN101521954A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 徐楨;張軍;陳曉華;芮立揚
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 曲 鵬

1.一種無線傳感器網絡自組織節點選擇方法，其特征在于，包括：

步驟1、在當前采樣時刻，將工作節點集合劃分為第一節點集合和第二節點集合，其中，所述工作節點集合由當前采樣時刻的工作節點組成，所述第一節點集合由工作節點集合中定位性能好的工作節點組成，所述第二節點集合由工作節點集合中第一節點集合以外的工作節點組成；

步驟2、根據所述第二節點集合中各工作節點關于所述第一節點集合的差分收益確定工作門限；其中，節點i關于節點組合N_a的差分收益dB(i|N_a)為：dB(i|N_a)＝B(i∪N_a)-B(N_a)，式中，B(i∪N_a)為節點i與節點組合N_a形成新的節點組合后的組合收益，B(N_a)為節點組合N_a的組合收益；

步驟3、所述工作節點集合中的各工作節點廣播跟蹤任務信息，所述跟蹤任務信息包括工作節點的位置信息、預測目標狀態向量、濾波器的協方差預測矩陣和所述工作門限；

步驟4、空閑節點接收所述跟蹤任務信息后，根據自身的位置信息和所述跟蹤任務信息判斷是否能在下一采樣時刻加入第一節點集合，是則廣播加入決定，否則繼續保持空閑狀態；

所述步驟3包括：

步驟31、所述工作節點集合中每個工作節點計算其與目標預測位置之間的預測距離；

步驟32、根據所述工作門限確定門限距離；

步驟33、根據所述預測距離和門限距離，所述工作節點集合中的每個工作節點計算最遠距離；

步驟34、所述工作節點集合中的每個工作節點以所述最遠距離為廣播半徑廣播跟蹤任務信息，所述跟蹤任務信息包括工作節點的位置信息、預測目標狀態向量、濾波器的協方差預測矩陣和所述工作門限。

2.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡自組織節點選擇方法，其特征在于，所述步驟1包括：

步驟11、在當前采樣時刻，所述工作節點集合中的各工作節點測量目標；

步驟12、各工作節點融合各自的測量結果，更新當前采樣時刻的目標狀態向量和協方差矩陣；

步驟13、根據所述當前采樣時刻的目標狀態向量和協方差矩陣，各工作節點預測下一采樣時刻的預測目標狀態向量和濾波器的協方差預測矩陣；

步驟14、判斷所述工作節點集合中工作節點的實際個數是否小于預先設定的理想個數，是則執行步驟15，否則執行步驟16；

步驟15、根據組合收益，選擇定位性能好的M-1個工作節點形成第一節點集合，未被選中的工作節點形成第二節點集合，其中M為工作節點集合中工作節點的實際個數，執行步驟2；

步驟16、根據組合收益，選擇定位性能好的N-1個工作節點形成第一節點集合，未被選中的工作節點形成第二節點集合，其中N為預先設定的理想個數，執行步驟2。

3.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡自組織節點選擇方法，其特征在于，所述步驟2包括：

步驟21、計算第二節點集合中的工作節點關于第一節點集合的差分收益；

步驟22、選擇最大的差分收益作為工作門限。

4.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡自組織節點選擇方法，其特征在于，所述步驟4包括：

步驟41、空閑節點接收所述工作節點集合中每個工作節點廣播的跟蹤任務信息；

步驟42、根據所述跟蹤任務信息和空閑節點自身的位置信息，計算空閑節點關于第一節點集合的差分收益；

步驟43、判斷空閑節點關于第一節點集合的差分收益是否大于所述工作門限，是則執行步驟44，否則執行步驟45；

步驟44、空閑節點廣播加入第一節點集合的決定，結束；

步驟45、空閑節點在下一采樣時刻繼續保持空閑。

5.根據權利要求1所述的無線傳感器網絡自組織節點選擇方法，其特征在于，所述步驟4之后還包括：如果第二節點集合中的工作節點在設定時間內沒有收到空閑節點廣播的加入決定，則第二節點集合中差分收益為工作門限的工作節點自行決定在下一采樣時刻加入第一節點集合。