[發明專利]一種降低信息傳遞能耗的移動無線傳感器調整方法

有效

• 申請號: 201810710412.2
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108882348B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 蘇醒;郭黎敏;賈熹濱;李童;丁治明
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W64/00;H04W84/18;H04W4/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

本發明公開一種降低信息傳遞能耗的移動無線傳感器調整方法，其步驟為:1)移動無線傳感網中每個傳感器初始化其相鄰移動傳感器和信息傳遞的相關參數；2)移動無線傳感網中每個傳感器根據其相鄰傳感器位置和信息傳遞記錄，計算其節能位置；3)移動無線傳感網中每個傳感器根據其相鄰傳感器位置和信息傳遞記錄，計算其補償位置；4)移動無線傳感網中每個傳感器根據步驟2和3計算的結果(節能位置和補償位置)，計算其最終調整位置，以達到減少信息傳遞能耗的目的。本發明可以在有效降低移動無線傳感器信息傳遞能耗的同時，保證移動無線傳感網的覆蓋范圍和工作效率，結果可以提供較為合理、有效的移動無線傳感器管理方案，例如環境監測。

技術領域

本發明涉及移動無線傳感器網的研究與應用領域，具體涉及一種降低信息傳遞能耗的移動無線傳感器調整方法。

背景技術

如今，由于低設施依賴性、適應性、可擴展性等特點，無線傳感器網絡已經在很多應用領域中發揮著重要的作用，如智能交通、環境監測、醫療看護、軍事等。在這些應用中，許多傳感器節點被部署在目標環境中，在那里它們可以感知并收集環境信息。然后，傳感器可以通過無線通信設備將其收集到的環境信息傳遞到環境外的接收器或基站中。通過無線傳感器網絡，研究人員或管理人員可以在不進入目標環境的情況下獲取相關的環境信息。然而，這種工作方式也意味著無線傳感器必須長時間在一個環境中工作而無法得到維護。由于無線傳感器一般通過其自身攜帶的電池供電，如何使無線傳感器有效地管理其有限的能量，以實現高效的信息采集和傳遞是無線傳感器網絡需要解決的一個關鍵問題。

在無線傳感器網絡中，無線傳感器的能量消耗主要包括信息采集(感知)和信息傳遞。相比之下，無線傳感器信息采集所消耗的能量遠遠小于信息傳遞所消耗的能量。在無線傳感器網絡的早期發展階段，無線傳感器將他們收集到的信息直接(或通過衛星間接)發送給接收器或基站。這種類型的無線傳感器網絡稱為非連接式無線傳感器網絡。在無線通信中，由于信息傳遞的能耗與信息傳遞距離的平方成正比，使得非連接式無線傳感器網絡中無線傳感器信息傳遞的能量消耗巨大。為了降低無線傳感器能耗，研究人員從不同角度提出了很多方法。一種方法是建立連接的無線傳感器網絡。在連接式無線傳感器網絡中，無線傳感器利用相鄰的無線傳感器以多跳的方式將信息傳遞給接收器或基站。通過減少了每次信息傳遞距離的方式，節省了信息傳遞的能耗。比如近年來，人們提出基于中繼器的方法。這些方法通過在無線傳感器網絡中的適當位置部署中繼來減少無線傳感器信息傳遞距離。中繼器作為臨時接收器或接收器，從附近的無線傳感器收集信息并傳輸到環境外的接收器或基站。

而上述方法主要是針對靜態無線傳感器網絡，即無線傳感器無法自主移動。為了提高無線傳感器的適應性，人們通過將無線傳感器固定在機器人等可移動設備上制造了移動無線傳感器。在由移動無線傳感器組成的網絡中，傳感器可以根據環境和其他傳感器的狀態變化動態地調整自己的部署位置。這使得移動無線傳感器網絡的適應性比靜態無線傳感器網絡要高。此外，移動無線傳感器網絡的移動性和適應性也為傳感器實現高效的能源管理提供了新的思路。然而，現有的移動無線傳感器的研究主要集中在利用其移動性來實現傳感器的自主尋路和組織等問題上，而忽略了用其降低信息傳遞能耗等問題。

發明內容

針對上述尚沒有解決的關鍵問題，本發明提出了一種減少信息傳遞能耗的移動無線傳感器調整方法，目的是為移動無線傳感器提供一種高效、可行的調整方法，從而能夠降低移動無線傳感器網絡中傳感器因信息傳遞的能耗。

為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種降低信息傳遞能耗的移動無線傳感器調整方法包括以下步驟：

步驟1、初始化參數；

步驟2、根據相鄰移動無線傳感器位置和信息傳遞記錄，計算移動無線傳感器的節能位置；

步驟3、根據相鄰移動無線傳感器位置，計算移動無線傳感器的補償位置；