[發(fā)明專利]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)多播路由方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210037460.2
• 申請(qǐng)日: 2012-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN103260132A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李培培;徐勇軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): H04W4/06
• 分類號(hào): H04W4/06;H04W40/20;H04W84/18
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇

1.一種用于跟蹤移動(dòng)目標(biāo)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)多播路由方法，其中，對(duì)于每一時(shí)刻，移動(dòng)目標(biāo)的目標(biāo)感知區(qū)域?yàn)橐栽摃r(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)所在位置為圓心、以一固定長(zhǎng)度為半徑的圓，該方法包括以下步驟：

步驟1，位于t時(shí)刻目標(biāo)感知區(qū)域中的多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)t時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)的位置和速度信息預(yù)測(cè)t+1時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)的位置，并且向下傳遞包含所預(yù)測(cè)的t+1時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)的位置的包；

步驟2，接收到包的傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)t時(shí)刻和t+1時(shí)刻的目標(biāo)的位置確定t+1時(shí)刻的目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域和目標(biāo)感知區(qū)域，其中該目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域包括目標(biāo)感知區(qū)域；

步驟3，判斷接收到包的該傳感器節(jié)點(diǎn)是否在所確定的目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域中，如果在目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域中，則執(zhí)行步驟4，否則丟棄包；

步驟4，位于目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域中的傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)t時(shí)刻和t+1時(shí)刻的移動(dòng)目標(biāo)的位置信息以及該傳感器節(jié)點(diǎn)的位置信息確定是否向下傳遞包，以喚醒在步驟2所確定的t+1時(shí)刻的目標(biāo)感知區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)跟蹤目標(biāo)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟4包括：

步驟4-1，根據(jù)t時(shí)刻和t+1時(shí)刻的移動(dòng)目標(biāo)的位置信息以及位于t+1時(shí)刻的目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)的位置信息確定該傳感器節(jié)點(diǎn)的角度概率和邊界距離概率；

步驟4-2，根據(jù)角度概率和邊界概率的組合確定該傳感器節(jié)點(diǎn)向下傳遞包的概率P_send；以及

步驟4-3，從均勻分布[0，1]中隨機(jī)生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)P，并且將所確定的向下傳遞包的概率P_send與該隨機(jī)數(shù)P進(jìn)行比較，如果P_send＞P，則向下傳遞包以喚醒位于t+1時(shí)刻的目標(biāo)感知區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)來(lái)跟蹤移動(dòng)目標(biāo)，否則，丟棄包。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，

根據(jù)如下公式計(jì)算位于t+1時(shí)刻目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域中的傳感器節(jié)點(diǎn)的角度概率P_angle：

P_angle＝θ/β

其中θ為t時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)位置和該傳感器節(jié)點(diǎn)位置這兩點(diǎn)之間的直線與t時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)位置和t+1時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)位置這兩點(diǎn)之間的直線所成的夾角；β為t時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)位置到t+1時(shí)刻目標(biāo)感知區(qū)域的切線與t時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)位置和t+1時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)位置這兩點(diǎn)之間的直線所成的夾角。

4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中

根據(jù)如下公式計(jì)算位于t+1時(shí)刻目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域中的傳感器節(jié)點(diǎn)的邊界距離概率P_edge：

P_edge＝d/r

其中d為該目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域中的傳感器節(jié)點(diǎn)到t+1時(shí)刻目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域邊界的最小距離，r為目標(biāo)感知區(qū)域的半徑。

5.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其中步驟4-2包括根據(jù)角度概率和邊界概率的線性組合確定位于t+1時(shí)刻目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域中的傳感器節(jié)點(diǎn)向下傳遞包的概率P_send：

P_send＝ratio×P_edge+(1-ratio)×(1-P_angle)

其中ratio是組合概率，P_edge是該傳感器節(jié)點(diǎn)的邊界距離概率，P_angle是該傳感器節(jié)點(diǎn)的角度概率。

6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中t+1時(shí)刻的目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域由P_{tar_t}、P_{tar_t+1}以及P_{tan_1}、P_{tan_2}確定，

其中，P_{tar_t}為t時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)的位置；P_{tar_t+1}為t+1時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)的位置，P_{tan_1}、P_{tan_2}為t時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)位置到t+1時(shí)刻目標(biāo)感知區(qū)域的切線與t+1時(shí)刻目標(biāo)感知區(qū)域的交點(diǎn)。

7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中步驟3包括根據(jù)接收到包的傳感器節(jié)點(diǎn)的位置判斷該傳感器節(jié)點(diǎn)是否在所確定的t+1時(shí)刻的目標(biāo)關(guān)聯(lián)區(qū)域中。

8.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中向下傳遞包含所預(yù)測(cè)的t+1時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)的位置的包的步驟包括：各傳感器節(jié)點(diǎn)確定其是否向下傳遞包含所預(yù)測(cè)的t+1時(shí)刻移動(dòng)目標(biāo)的位置的包。