[發明專利]一種傳感器網絡中的移動節點導航方法

無效

• 申請號: 201110288425.3
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN102307400A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 張書奎;樊建席;劉源潮;黃河
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;G01C21/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮;李辰

技術領域

本發明涉及傳感器網絡技術領域，特別是涉及一種傳感器網絡中的移動節點導航方法。

背景技術

無線傳感器網絡(WSN，Wireless?Sensor?Networks)，簡稱為傳感器網絡，是由許多在空間上分布的自動裝置組成的一種計算機網絡，這些裝置使用傳感器協作地監控不同位置的物理或環境狀況。在廣袤區域中部署的傳感器網絡WSN中，含有大量的傳感節點，而每個傳感節點都具有感應、通訊、計算的功能，且每個傳感節點都可以向其周圍1-跳的傳感節點發送消息，即在傳感器網絡WSN中采用多跳的無線通信方式進行通信。其中，某些傳感節點是靜態的，但有些傳感節點是能夠移動的移動節點。當傳感節點監測到周圍區域發生緊急事件時，感知到緊急事件的傳感節點將作為感知節點，向無線傳感器網絡WSN傳輸數據，使移動節點移動至事件發生的區域，由移動節點處理這些緊急事件。

例如在森林火險中，當感知節點感應到火災的發生后，就需要作為移動節點的滅火設備自動到達現場進行滅火撲救。在這種情況下，如何使移動節點避免路徑中的障礙物而從當前的位置移動到目的節點，也就是如何完成對移動節點的導航就成了一個重要的問題。

傳統的導航方法一般分為兩種，一種依賴地理標記和全球定位GPS系統，通過全球定位GPS系統完成對移動節點的定位、導航；另一種方法是在移動節點上安裝探測器，利用探測器完成對移動節點的導航。但是，所述的全球定位GPS系統和探測器的成本都比較高，這就使移動節點的導航成本較高。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種傳感器網絡中的移動節點導航方法，具體實施步驟如下：

1)從目的節點A出發，針對整個網絡中的節點進行迭代運算，確定移動節點B的位置，并計算獲取所述移動節點B相對所述目的節點A的距離和偏移角度；

2)所述移動節點B向所有鄰居節點發送導航請求數據包，并接收各個所述鄰居節點返回的回復數據包；

3)依據所述回復數據包選取對應所述移動方向上與所述移動節點B偏移角度最小的鄰居節點為導航節點，并儲存所述導航節點的節點號碼以及和所述移動節點的距離和偏移角度；

4)所述移動節點B移動到所述導航節點的位置，重復執行上述確定導航節點的過程，直至所述移動節點B移動到目的節點所在的位置。

優選的，所述步驟1)具體包括：

11)確定目的節點A為當前節點，所述當前節點向其所有鄰居節點發送信息請求數據包，并接收各個所述鄰居節點反饋的信號數據包；

12)所述當前節點依據所述信號數據包計算獲取其與鄰居節點之間的距離，以及所述鄰居節點的偏移角度，并存儲；

13)以各個所述鄰居節點為當前節點，返回執行所述當前節點向其鄰居節點發送信號請求數據包這一步驟，直至所述當前節點為移動節點B時，計算獲取所述移動節點B的位置，以及其與鄰居節點之間的距離和偏移角度，并存儲；

14)依據確定的目的節點A和移動節點B的位置，計算獲取所述移動節點B相對所述目的節點A的距離和偏移角度。

優選的，所述回復數據包包括發送所述回復數據包的鄰居節點的號碼以及所述鄰居節點和其他鄰居節點的距離和偏移角度。

優選的，所述鄰居節點為所述傳感節點周圍1-跳的節點。

優選的，所述移動節點B向所有鄰居節點發送導航請求數據包之后還包括：

如等待一定時間后，所述移動節點B并未接收到所述回復數據包，所述移動節點B向所有的所述鄰居節點發送請求數據包。

優選的，在接收各個所述鄰居節點返回的回復數據包過程中，還包括：

所述移動節點B在接收到所述鄰居節點返回的所述回復數據包后，向發送所述回復數據包的節點回復接收確認數據包。

優選的，在移動節點B到達目的節點后還包括：

計算所述移動節點B移動到所述目的地點A的移動開銷。

優選的，所述移動開銷為移動節點B移動的總距離與移動節點B初始位置到目的地點的距離的比值。

優選的，所述移動節點B向所有鄰居節點發送導航請求數據包前還包括：

檢查所述移動節點B的能量是否充足，若所述移動節點B的能量不充足，為所述移動節點B補充能量。

通過所述傳感器網絡中的移動節點B導航方法，移動節點B只需通過和周圍鄰居節點的通信，并根據所述通信信號進行迭代計算，就能使移動節點B選擇一個最短的路徑移動到所述目的節點，而不在需要添加額外的儀器，進而節省了成本。

附圖說明