[發明專利]異構無線傳感網絡覆蓋洞修補方法

在審

• 申請號: 202110674520.0
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113490222A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 呂鑫淼;魏于涵;吳瓊;王佳緒;蘇彥文
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H04W16/20
• 分類號: H04W16/20;H04W16/26;H04W84/18
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

異構無線傳感網絡覆蓋洞修補方法。傳統的無線傳感網絡覆蓋洞修補方法對節點半徑同構的網絡適用性較好，但是對于節點半徑異構的網絡，傳統的方法在判斷上會存在一定誤差，適用性較差，覆蓋率也不高。本發明采用混合異構無線傳感網絡，先將靜態傳感器節點以隨機分布的方式固定到待測區域形成靜態網絡，采用移動傳感器節點來按照優先機制對異構網絡進行覆蓋洞的修補。本發明用于異構無線傳感網絡覆蓋洞修補。

技術領域

本發明涉及一種異構無線傳感網絡覆蓋洞修補方法。

背景技術

無線傳感網絡覆蓋洞的修補對于整個網絡的分布、檢測、數據采集有著非常關鍵的作用。

在自然環境的監測中，由于人員的不可達性以及環境的復雜性與隨機性，因此采取將傳感器節點隨機分布的部署方式。隨機的部署往往會造成覆蓋洞的產生。另外，節點可能因惡劣的外部環境以及能量缺失等多種原因而發生失效，空洞也會隨之產生。作為一種好的覆蓋洞修補方法，應具備在復雜的自然環境的監控應用中，提高異構無線傳感網絡的覆蓋率。傳統的無線傳感網絡覆蓋洞修補方法對節點半徑同構的網絡適用性較好，但是對于節點半徑異構的網絡，傳統的方法在判斷上會存在一定誤差，適用性較差，覆蓋率也不高。

發明內容

本發明的目的是解決傳統的覆蓋方法存在只適用于節點半徑同構的無線傳感網絡的問題，提供一種用于提高節點的網絡覆蓋率，以降低節點冗余，平衡資源分配的異構無線傳感網絡覆蓋洞修補方法。

上述目的通過以下方案實現：

一種異構無線傳感網絡覆蓋洞修補方法，采用混合異構無線傳感網絡，先將靜態傳感器節點以隨機分布的方式固定到待測區域形成靜態網絡，采用移動傳感器節點來按照優先機制對異構網絡進行覆蓋洞的修補；

包括以下步驟：

步驟1：在隨機布置靜態節點后，獲得每個節點的具體位置，存入位置信息列表v；

步驟2：新建一個移動節點修復位置信息優先級列表List和臨時信息列表temp；

步驟3：將相鄰的三個節點分成一組，做每一組三個節點的共同外切圓，算出外切圓面積標記為S1.......Sn存入List中；

步驟4：初始化臨時信息列表temp；

步驟5：進行一次循環，遍歷List，將表中第一個S1及其相關位置信息直接更新入temp中，繼續遍歷List取出S2與temp中的S1比較，如果S2 S1則將S2及其相關位置信息添入temp中并清除S1及其相關位置信息，否則temp中繼續保留S1，當List中標記全部遍歷，將temp中的標記的位置信息發送給移動節點指導其移動；

步驟6：再次重復3、4、5步驟，直到移動節點用完，循環結束。

所述的異構無線傳感網絡覆蓋洞修補方法，所述步驟1的具體過程為; 在區域內部隨機設置了M個靜態節點，所有節點中共有兩種類型，這兩種類型的感知半徑長度分別為Rs1、Rs2，通信半徑長度分別為 Rc1、Rc2，且Rc1=2Rs1，Rc2=2Rs2，Rs2=1.5Rs1，節點的通信半徑可以使一跳節點互相交換信息，每一個圓的圓心代表一個節點的坐標位置，圓形包圍的區域為無線傳感網絡覆蓋區域，在隨機布置靜態節點后，獲得每個節點的具體位置，存入位置信息列表v。

所述的異構無線傳感網絡覆蓋洞修補方法，所述的優先機制是指給予覆蓋洞優先等級，先對覆蓋洞的大小進行比較，覆蓋洞越大，修補優先級越高，再調度有限的移動節點按照優先級進行覆蓋洞修補，使覆蓋率達到最優。

有益效果：

1.本發明采用基于優先級的覆蓋洞修補算法進行覆蓋洞修補，計算其覆蓋度為79.13%，相比修補之前覆蓋度提高了16.67%，很好的修補了無線傳感網絡的覆蓋洞。

2.本發明是一種在混合異構無線傳感網絡環境下新的具有優先機制的覆蓋洞修補算法，用于提高節點的網絡覆蓋率，以降低節點冗余，平衡資源分配。

附圖說明