[發(fā)明專利]一種物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)故障情況下提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110422154.6
• 申請(qǐng)日: 2011-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN103167531A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李穩(wěn);戴菲菲;彭力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W24/02
• 分類號(hào): H04W24/02;H04W24/04;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)故障情況下提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的方法，屬于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

二、背景技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。在對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行檢測的過程中，由于工作環(huán)境的復(fù)雜性，和節(jié)點(diǎn)自身的因素，或者其他的外在影響都可能使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障或工作狀態(tài)不穩(wěn)定，這樣就會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率和連通性能迅速下降，某些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的失效不僅會(huì)導(dǎo)致自身所覆蓋的區(qū)域無法監(jiān)測，而且可能影響網(wǎng)絡(luò)的路由，同時(shí)，可能導(dǎo)致本身還可以正常工作的節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)脫離，造成更大的損失。所以網(wǎng)絡(luò)對(duì)節(jié)點(diǎn)的容錯(cuò)能力有著重要的意義，能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和準(zhǔn)確性，并最大程度的延長網(wǎng)絡(luò)壽命。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)故障情況下提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的方法。處理WSN節(jié)點(diǎn)失效的方法我們可以從兩個(gè)渠道進(jìn)行：(1)在網(wǎng)絡(luò)初始部署節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，充分考慮節(jié)點(diǎn)失效所帶來的不利影響，進(jìn)行有效的預(yù)防工作，這里我們可以通過多重覆蓋與多重連通的方法來提高網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。(2)網(wǎng)絡(luò)工作過程中所遇到的情況是不可預(yù)測的，所以要建立面對(duì)節(jié)點(diǎn)失效后還能使網(wǎng)絡(luò)維持正常工作的模型。

容錯(cuò)覆蓋算法是在網(wǎng)絡(luò)自組織部署后發(fā)生了節(jié)點(diǎn)故障的情況后開始運(yùn)行，但是移動(dòng)的節(jié)點(diǎn)禁止破壞網(wǎng)絡(luò)的連通性。所以設(shè)定的算法步驟如下：

(1)自組織覆蓋目標(biāo)區(qū)域。

(2)確定故障節(jié)點(diǎn)的位置后，以故障節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)為圓心，以設(shè)定的閾值為半徑作圓，在該圓內(nèi)的節(jié)點(diǎn)為參與粒子群優(yōu)化覆蓋的節(jié)點(diǎn)。

(3)以覆蓋率和保證連通性作為粒子群優(yōu)化的適應(yīng)度函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化覆蓋。

(4)優(yōu)化覆蓋完成后，重新計(jì)算覆蓋率，并驗(yàn)證連通性。

這種基于粒子群優(yōu)化的物聯(lián)網(wǎng)容錯(cuò)覆蓋優(yōu)化算法，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障后可以迅速完成覆蓋修補(bǔ)，并在故障區(qū)域內(nèi)采用全局優(yōu)化算法，避免了重新全局自組織所帶來的巨大能耗。