[發明專利]基于鄰居輔助的無線傳感器網絡數據采集方法

有效

• 申請號: 201610023961.3
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105682141B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 肖嵩;權磊;張樂;薛曉;杜建超;蘆存博
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W28/06
• 分類號: H04W28/06;H04W40/22;H04L29/08
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于鄰居輔助的無線傳感器網絡數據采集方法，包括：

(1)采樣初始化：

將傳感器節點數的大小初始化為正整數N；將需要采集的傳感器節點數初始化為正整數M；將每個采樣周期的采樣點數初始化為正整數t；將傳感器節點的輸出樣本數初始化為正整數r；將分片長度初始化為正整數d；

(2)網絡初始化：

(2a)對N個傳感器節點按順序進行編號；

(2b)從N個傳感器節點中隨機選取M個傳感器節點，給所選取的M個傳感器節點發送采集指令；

(2c)收到采集指令的傳感器節點組成信息采集節點集合S；

(2d)信息采集節點集合S中的每一個傳感器節點，請求并獲取在自己單跳通信范圍內的其它傳感器節點的編號，組成與自己對應的鄰居編號集合；

(2e)信息采集節點集合S中的每一個傳感器節點，從與自身對應的鄰居編號集合中任意選擇一個鄰居編號，并將該鄰居編號對應的傳感器節點標記為鄰居中繼節點，所有被標記的鄰居中繼節點組成鄰居中繼節點集合R；

(3)信息發送：信息采集節點集合S中的每一個傳感器節點，將自己在采樣周期內采集的傳感器數據發送給所選擇的鄰居編號對應的鄰居中繼節點；

(4)融合采樣：

(4a)鄰居中繼節點集合R中的每一個傳感器節點，將收到的傳感器數據與自己在采樣周期內采集的傳感器數據進行拼接，生成對應的混合數據向量；

(4b)鄰居中繼節點集合R中的每一個傳感器節點采用洗牌算法將與自己對應的混合數據向量置亂，生成對應的置亂數據向量；

(4c)鄰居中繼節點集合R中的每一個傳感器節點，將與自己對應的置亂數據向量依次劃分成長度為d的多個分片置亂向量，組成對應的分片置亂向量集合；

(4d)鄰居中繼節點集合R中的每一個傳感器節點，將與自己對應的分片置亂向量集合中的每一個向量進行沃爾什-哈達瑪變換，并將變換后的向量順序拼接，生成與自身對應的已變換向量；

(4e)鄰居中繼節點集合R中的每一個傳感器節點從與自己對應的已變換向量中隨機地選取r個向量元素，組成對應的輸出樣本向量；

(5)鄰居中繼節點集合R中的每一個傳感器節點，將與自己對應的輸出樣本向量通過多跳方式發送給匯聚節點，完成數據采集。

2.根據權利要求1所述的基于鄰居輔助的無線傳感器網絡數據采集方法，其特征在于，步驟(1)中的分片長度d，必須滿足以下三個條件之一：

(1)分片長度d為2的整數次冪；

(2)分片長度d除以12，其商為2的整數次冪；

(3)分片長度d除以20，其商為2的整數次冪。

3.根據權利要求1所述的基于鄰居輔助的無線傳感器網絡數據采集方法，其特征在于，步驟(2d)中的單跳通信范圍，為指定傳感器節點與周圍傳感器節點能夠直接通信的最小距離。

4.根據權利要求1所述的基于鄰居輔助的無線傳感器網絡數據采集方法，其特征在于，步驟(4b)中的洗牌算法，為任意的能實現打亂輸入向量元素位置的隨機置換算法。