[發明專利]傳感器網絡中傳感器節點剩余能量的均衡方法及裝置

有效

• 申請號: 201710538823.3
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107241746B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 程剛;王源野
• 申請（專利權）人: 中國聯合網絡通信集團有限公司
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W84/18;H04W40/10
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 宋揚;劉芳

1.一種傳感器網絡中傳感器節點剩余能量的均衡方法，其特征在于，包括：

計算傳感器網絡的剩余能量分布系數；

判斷所述剩余能量分布系數是否大于預設均衡系數；

若所述剩余能量分布系數大于所述預設均衡系數，則對所述傳感器網絡中的各傳感器節點進行均衡處理，執行以下均衡處理步驟：

步驟1、根據所述剩余能量分布系數，計算所述各傳感器節點所受到的虛擬力合力；

步驟2、根據所述各傳感器節點所受到的虛擬力合力，更新所述各傳感器節點的分布；

若進行均衡處理后所述傳感器網絡的剩余能量分布系數仍然大于所述預設均衡系數，對所述傳感器網絡迭代進行所述均衡處理，直至所述傳感器網絡的剩余能量分布系數小于或者等于所述預設均衡系數；

所述計算傳感器網絡的剩余能量分布系數，包括：

獲取所述傳感器網絡中各傳感器節點的剩余能量，根據所述各傳感器節點的剩余能量，根據公式(1)計算所述剩余能量分布系數；

其中，σ表示所述剩余能量分布系數，N_i表示所述傳感器網絡中的第i個傳感器節點，i＝1,2,…,N，E_i表示N_i的剩余能量，N表示所述傳感器網絡包括的傳感器節點的數量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述剩余能量分布系數，計算所述各傳感器節點所受到的虛擬力合力，包括：

將任意一個傳感器節點作為目標節點，計算所述目標節點受到來自其他各傳感器節點的虛擬力；

計算所述目標節點與其他各傳感器節點之間的能量差系數；

根據所述目標節點與其他各傳感器節點之間的能量差系數、所述剩余能量分布系數、上一輪所述均衡處理中所述目標節點與其他各傳感器節點之間的能量調節函數值、以及本輪的預設調節系數，計算所述目標節點與其他各傳感器節點之間歸一化的能量調節函數值；

根據所述目標節點與其他各傳感器節點之間歸一化的能量調節函數值、以及所述目標節點受到來自其他各傳感器節點的虛擬力，計算所述各傳感器節點所受到的虛擬力合力。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述將任意一個傳感器節點作為目標節點，計算所述目標節點受到來自其他各傳感器節點的虛擬力，包括：

將任意一個傳感器節點N_i作為目標節點，根據公式(2)，計算所述目標節點N_i受到來自其他各傳感器節點N_j的虛擬力：

其中，N_i表示所述傳感器網絡中的第i個傳感器節點，i＝1,2,…,N，N_j表示所述傳感器網絡中的第j個傳感器節點，j＝1,2,…,N并且j≠i，表示N_i受到來自N_j的虛擬力，d_ij表示N_i與N_j之間的歐式距離，w_α表示虛擬吸引力系數，w_γ表示虛擬排斥力系數，D_th表示預設的任意兩個傳感器節點之間的理想距離閾值。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述計算所述目標節點與其他各傳感器節點之間的能量差系數，包括：

根據公式(3)計算所述目標節點N_i與其他各傳感器節點N_j之間的能量差系數，

其中，表示N_i與N_j之間的能量差系數，E_i表示N_i的剩余能量，E_j表示N_j的剩余能量，Max(E_i,E_j)表示E_i和E_j中的最大值。