[發(fā)明專利]一種移動sink傳感器網(wǎng)絡路由方法

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• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107708171A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設計）人: 李永祥
• 申請（專利權）人: 西安越眾軟件科技有限公司
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W40/12;H04W40/20
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡路由方法，特別涉及一種移動sink傳感器網(wǎng)路路由方法。

背景技術

無線多媒體傳感器網(wǎng)路是在傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡基礎上引入了音頻、視頻、圖像等多媒體信息感知功能的一種新型傳感器網(wǎng)絡，其節(jié)點一般裝備有CMOS攝像頭、微型麥克風以及其他具有簡單環(huán)境數(shù)據(jù)采集功能的傳感器，它們一般布設在無人職守的環(huán)境中自主完成指定的任務，是一種敏感的無基礎設施網(wǎng)。與只具有簡單環(huán)境數(shù)據(jù)采集功能的傳統(tǒng)WSNs相比，WNSNs能感知信息量豐富的音頻、視頻、圖像等多媒體信息，能實現(xiàn)細粒度，精準信息的環(huán)境監(jiān)測，可廣泛應用于戰(zhàn)場可視化監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、安全監(jiān)控、交通監(jiān)控、智能家居、醫(yī)療衛(wèi)生等領域。

由于多媒體傳感器應用的環(huán)境條件復雜且大多不允許對“失效”節(jié)點進行電池更換，其能耗明顯大于傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡。因此，如何節(jié)約各節(jié)點有限的電池能量并盡力延長整體網(wǎng)絡的生存時間成為多媒體傳感器網(wǎng)絡的重要性能指標。利用移動sink的引入可以平衡多媒體傳感器網(wǎng)絡中各節(jié)點的能量消耗，提高整個網(wǎng)絡的吞吐量，延長網(wǎng)絡的生存時間。移動終端具有以下四個特性：1、具有廣泛存在的特性；2、與傳感器網(wǎng)絡之間具有間斷的連通性；3、有空閑的通信與計算資源可以利用；4、可充電，相對充足的電量。因此，關于如何利用移動終端充當無線傳感器網(wǎng)絡中的移動sink并有效的收集傳感數(shù)據(jù)的研究引起了研究人員越來越多的重視。

近年來，對于移動sink的問題，已經(jīng)有很多研究成果。其中TTDD協(xié)議是支持移動sink著名的基于網(wǎng)絡的路由協(xié)議，該協(xié)議利用網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)成功地支持了移動sink的加入，但是當傳輸數(shù)據(jù)量增大時，造成節(jié)點能耗顯著增加。因此，該協(xié)議不能直接應用于無線多媒體傳感器網(wǎng)絡。ALS協(xié)議是基于地理信息的支持移動sink的路由協(xié)議。該協(xié)議構(gòu)建一個簡單的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，sink選擇與其最近的傳感器節(jié)點進行通信。但是，當出現(xiàn)路由回路的時候，會大量消耗傳感器節(jié)點的能量。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術之缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種移動sink傳感器網(wǎng)絡路由方法，該方法能夠有效支持移動sink，而且能夠有效平衡網(wǎng)絡能耗。

為達到上述的目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種移動sink傳感器網(wǎng)絡路由方法，路由方法包括如下步驟：

（1）確定合適的錨節(jié)點：

Sink節(jié)點通過廣播詢問然后選擇信噪比最強的錨節(jié)點V通信，當Sink節(jié)點移動，并離開前錨節(jié)點V距離H后，Sink節(jié)點選擇另外一個錨節(jié)點V^，作為暫時通信節(jié)點，然后將V^，節(jié)點的位置發(fā)送給V節(jié)點，隨著Sink節(jié)點的不斷移動，Sink節(jié)點不斷更換暫時通信節(jié)點V^，以便源節(jié)點能夠?qū)?shù)據(jù)傳送至暫時通信節(jié)點。

當Sink節(jié)點移動到遠處時，Sink節(jié)點通過當前通信錨節(jié)V^，點發(fā)送停止信號至源節(jié)點，告知源節(jié)點停止傳送數(shù)據(jù)，源節(jié)點將數(shù)據(jù)存在自身的緩存里。

（2）傳送數(shù)據(jù)的路徑建立

從源節(jié)點開始建立傳送數(shù)據(jù)的路徑，推進的規(guī)則是每個節(jié)點總是在其一跳鄰居節(jié)點中內(nèi)選擇離目標錨節(jié)點V^，距離最近的節(jié)點，在推進的過程中，如果一個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點找不到下一跳鄰居節(jié)點時，那么這個節(jié)點將回溯到上一跳節(jié)點并標記自身為阻斷節(jié)點，上一跳節(jié)點將尋找另外一個合適鄰居節(jié)點作為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點，上述過程將會循環(huán)執(zhí)行直到節(jié)點找到合適的路徑傳送數(shù)據(jù)。

進一步的，在確定合適的錨節(jié)點時，隨著Sink節(jié)點的不斷移動，當源節(jié)點到最后一個暫時通信錨節(jié)點V^，的距離h與Sink節(jié)點到錨節(jié)點V_n的距離h^，相比較，如果h^，＜h，那么Sink節(jié)點就只與V通信，直到源節(jié)點獲得V_n的地理位置信息，才選擇V_n作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點。

本發(fā)明的路由方法通過確定合適的錨節(jié)點和傳送數(shù)據(jù)的路徑建立步驟，設計了一種基于地理位置信息的移動Sink路由協(xié)議。該協(xié)議能夠有效的支持移動Sink，而且能夠有效平衡網(wǎng)絡能耗。還在整個網(wǎng)絡中加入錨節(jié)點，移動Sink能夠通過錨節(jié)點確定源節(jié)點的位置。源節(jié)點利用基于地理信息的路由協(xié)議先將數(shù)據(jù)傳送至錨節(jié)點，再由錨節(jié)點傳送至Sink節(jié)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的路由示意圖。

圖2是本發(fā)明的路徑阻斷示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。