[發明專利]基于模糊邏輯的無線傳感器網絡路由方法在審
| 申請號： | 201711312444.9 | 申請日： | 2017-12-12 |
| 公開（公告）號： | CN108174411A | 公開（公告）日： | 2018-06-15 |
| 發明（設計）人： | 王進;牛俊明;王凱 | 申請（專利權）人： | 揚州大學 |
| 主分類號： | H04W28/08 | 分類號： | H04W28/08;H04W40/10;H04W40/20;H04W52/02 |
| 代理公司： | 南京理工大學專利中心 32203 | 代理人： | 吳茂杰 |
| 地址： | 226009 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 簇頭節點 移動網關 傳感器節點 簇群 路由 無線傳感器網絡 模糊邏輯 隨機數 模糊邏輯系統 網絡生命周期 移動網關節點 簇頭選擇 能量負載 能量消耗 狀態參數 狀態節點 狀態轉變 加入簇 輪數據 廣播 基站 上傳 均衡 匯聚 融合 | ||
1.一種基于模糊邏輯的無線傳感器網絡路由方法，所述無線傳感器網絡包括在感知區域內自由移動的移動網關和多個傳感器節點，初始狀態時所有傳感器節點均為初始能量相同的普通狀態節點，所述移動網關與簇頭節點直接通信，每輪數據收集過程包括如下步驟：
(10)簇群初始劃分：每一輪開始時，每個傳感器節點生成一個隨機數x，如果該隨機數小于給定的閾值T(n)，則當前節點i的狀態轉變為候選簇頭節點，i為最大節點數時，所有傳感器節點都完成了狀態的變化，此時普通狀態節點就近選擇候選簇頭節點，加入到簇群中；
(20)移動網關位置信息廣播：移動網關向所有傳感器節點廣播自己的位置信息，傳感器節點收到移動網關位置后，計算其與移動網關節點的距離；
(30)簇頭選擇：根據簇群成員的狀態參數，采用模糊邏輯系統模型，選擇每個簇群的簇頭節點；
(40)數據由收集：數據由傳感器節點收集，在簇頭節點處匯聚、融合后，經由移動網關上傳至基站。
2.根據權利要求1所述的路由方法，其特征在于，所述(30)簇頭選擇步驟包括：
(31)節點剩余能量值計算：每一輪結束時，節點都會因為發送和接收數據而消耗能量，根據能量消耗模型計算當前節點的剩余能量值；
(32)中心性計算：結合簇群所有成員的位置信息計算簇群幾何中心，然后計算簇群成員節點與該簇群幾何中心的距離；
(33)節點網關距離計算：節點根據收到的移動網關的位置信息，計算其與移動網關節點的距離；
(34)最優簇頭優先權計算：將節點剩余能量值、節點與簇群幾何中心距離、節點網關距離代入模糊邏輯系統模型，選取具有最高優先權的節點為簇群的簇頭。
3.根據權利要求2所述的路由方法，其特征在于，所述(31)節點剩余能量值計算步驟中，
節點發送k字節數據的能量消耗公式為：
節點接收k字節數據的能量消耗公式為：
ERx(k)＝Eelec*k (3)
兩種模式的分界限的距離定義為：
式中：Eelo傳輸1比特數據時電子設備的能耗；εfs和εmp分別表示自由傳輸和多路徑傳輸模式下的無線放大器能耗，d0為兩種模式的分界限；d為發送端與接收端節點的距離。
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