[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

本發明實施例提供一種傳感器網絡中傳感器節點剩余能量的均衡方法及裝置。該方法包括：計算傳感器網絡的剩余能量分布系數，若剩余能量分布系數大于預設均衡系數，則對傳感器網絡中的各傳感器節點進行均衡處理，若進行均衡處理后傳感器網絡的剩余能量分布系數仍然大于預設均衡系數，對傳感器網絡迭代進行均衡處理，直至傳感器網絡的剩余能量分布系數小于或者等于預設均衡系數。本發明實施例通過對傳感器網絡迭代進行均衡處理，直至傳感器網絡的剩余能量分布系數小于或者等于預設均衡系數，實現了傳感器網絡中傳感器節點剩余能量分布均勻，實現傳感器網絡中傳感器節點剩余能量的均衡，從而可以避免傳感器節點提前死亡，提高了傳感器網絡的穩定性。

技術領域

本發明實施例涉及傳感器網絡技術領域，尤其涉及一種傳感器網絡中節點剩余能量的均衡方法及裝置。

背景技術

無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks，WSNs)的基本作用是監測環境、發現和定位環境中的目標。由于傳感器節點價格低廉，可廣泛應用于數字戰場監控、國防安全、醫療保健、環境監測等領域。每個傳感器節點都有感知范圍和通信范圍，傳感器節點能感知到感知范圍內的環境信息并且能與通信范圍內的其它節點相互通信。傳感器節點的位置變化影響覆蓋、通信能耗和信息處理。

在傳感器網絡中，對于未知監測區域，通常采用隨機的方式部署節點，但是隨機部署一般不能達到覆蓋要求，存在覆蓋空洞，因此需要對傳感器節點的部署進行規劃。利用傳感器節點的移動特性，可以快速對目標區域形成有效的覆蓋，從而進行數據收集。在傳感器網絡的使用過程中，有些傳感器節點消耗的能量較少，有些傳感器節點消耗的能量較多，造成了傳感器節點能量消耗不均勻，導致大量傳感器節點提前死亡，從而導致傳感器網絡發生通信故障，傳感器網絡的穩定性較差。

發明內容

本發明實施例提供一種傳感器網絡中傳感器節點剩余能量的均衡方法及裝置，以解決目前在傳感器網絡的使用過程中，有些傳感器節點消耗的能量較少，有些傳感器節點消耗的能量較多，造成了傳感器節點能量消耗不均勻，導致大量傳感器節點提前死亡，從而導致傳感器網絡發生通信故障，傳感器網絡的穩定性較差的問題。

本發明實施例的一個方面是提供一種傳感器網絡中傳感器節點剩余能量的均衡方法，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。

本發明實施例的另一個方面是提供一種傳感器網絡中傳感器節點剩余能量的均衡裝置，包括：

計算模塊，用于計算傳感器網絡的剩余能量分布系數；

判斷模塊，用于判斷所述剩余能量分布系數是否大于預設均衡系數；

均衡處理模塊，用于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；