[發明專利]WSN中基于SDMA的數據采集動態拓撲控制方法

無效

• 申請號: 201110366770.4
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102573023A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張帥;高丹;王臨琳;李鳳榮;林振華;夏凌楠;王曉東
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所;中國科學院嘉興無線傳感網工程中心
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W84/18
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

1.一種WSN中基于SDMA的數據采集動態拓撲控制方法，其特征在于，所述WSN中基于SDMA的數據采集動態拓撲控制方法包括：

步驟一：網絡初始化階段，移動Sink到網絡中預設的數據上載點進行信道測試，確定網絡中具有兼容關系的傳感器節點對，稱為兼容節點對；

步驟二：每個兼容節點對根據最小能耗最多配對準則對應一個數據上載點；移動Sink計算獲得全局網絡的數據上載點與兼容節點對的對應關系；

步驟三：根據最佳配對準則確定各兼容節點對的權值，并利用最大加權配對算法篩選出具備最大生存期的兼容節點對集合，所述集合中的兼容節點對即為匹配節點對；

步驟四：當與匹配節點對對應的數據上載點間的最短距離小于移動Sink的通信半徑時，拆散其中距離較大的匹配節點對；

步驟五：采用最短路徑最大覆蓋樹的方法找出能遍歷所有與最終獲得的匹配節點對和獨立節點對應的數據上載點的集合，并確立訪問所述集合的最短路徑方案；

步驟六：移動Sink根據所述最短路徑方案訪問所述集合中的數據上載點，并在所訪問的數據上載點處發布對應的匹配節點對信息，完成數據采集和對應動態拓撲的構建；

步驟七：若移動Sink完成全部傳感器節點的數據采集后仍未達到網絡的壽命或網絡中傳感器節點存活比例大于預設比例，則返回繼續執行步驟六；否則，停止數據采集。

2.根據權利要求1所述的WSN中基于SDMA的數據采集動態拓撲控制方法，其特征在于：步驟一中，所述信道測試的具體實現過程為：

1)傳感器節點通過接收移動Sink發送的探針消息，確定自身的發射功率，并對探針消息進行回復；

2)移動Sink通過回復的探針消息確定傳感器節點的信道參數及其與鄰居傳感器節點的兼容關系，并實時告知該傳感器節點。

3.根據權利要求1所述的WSN中基于SDMA的數據采集動態拓撲控制方法，其特征在于：步驟二中，距離兼容節點對的中心最近的數據上載點即為該兼容節點對的最小能耗上傳點。

4.根據權利要求1所述的WSN中基于SDMA的數據采集動態拓撲控制方法，其特征在于：步驟三中，兼容節點對的權值計算函數為：

w=-(dip2+djp2)(1+|cosθ|)-dij2]]>

其中，d_ip，d_jp分別為傳感器節點i，j到對應的數據上載點P的距離；d_ij為傳感器節點i，j間距離，θ為d_ij的中線與d_ij的夾角。

5.根據權利要求4所述的WSN中基于SDMA的數據采集動態拓撲控制方法，其特征在于：步驟四中，當數據上載點間的最短距離小于移動Sink的通信半徑d_com時，如果則拆散距離較大的匹配節點對。