CN100592699C - 一种控制无线传感器网络中节点密度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制无线传感器网络中节点密度的方法，设定网络的工作周期，在每个工作周期的竞争阶段，该方法包括：处于判断状态的传感器节点，计算自身如果转为激活状态会产生的总冗余覆盖，并且根据计算结果，判断是否需要进入等待状态，如果需要则进入等待状态，否则进一步判断竞争阶段是否结束，如果结束则进入休眠状态，如果未结束则继续判断是否需要进入等待状态；处于等待状态的传感器节点，根据所述计算结果，判断激活自身后会产生的总冗余覆盖是否最小，如果是则进入激活状态，否则返回判断状态。采用本发明所提供的技术方案，可以在传感器节点的监测区域为任意形状的情况下，尽可能的延长无线传感器网络的工作寿命。

Description

一种控制无线传感器网络中节点密度的方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种控制无线传感器网络中节点密度的方法。

背景技术

无线传感器网络是一种特殊的无线通信系统，它由成千上万个传感器节点构成。每个传感器节点包括微处理器、内存、传感器、电池和微型无线电收发机。无线传感器网络被部署在应用现场后能够实时采集指定监测对象的信息，并对其进行处理，然后将处理结果传送到基站，由基站做进一步处理。由于传感器节点依靠电池提供能量，而在实际应用中想通过更换电池的方法来给它们补充能量是不可能的或者不可行的。因此，需要尽力降低传感器节点的能耗以延长无线传感器网络的工作寿命。

在实际应用中，由于传感器节点在进入应用现场时是采用飞机投撒这样的形式，因此其密度是无法精确控制的。为了保证对目标区域的完全覆盖，在布置传感器节点时所实际采用的传感器节点密度往往远远超出实际需要的传感器密度。如果让所有进入应用现场的传感器节点同时处于激活状态进行工作，就会造成对监测目标的冗余覆盖。而同时进行工作的传感器节点会几乎同时能量耗尽，因此这种做法不利于延长无线传感器网络的工作寿命。

在这种情况下，可以通过密度控制，在保证完全覆盖的前提下，首先从所有进入应用现场的传感器节点中选择一部分传感器节点进入激活状态进行工作，而其他的传感器节点处于能耗很低的休眠状态；在处于激活状态的传感器节点能量耗尽后，从处于休眠状态的传感器节点中再选择一部分传感器节点进入激活状态进行工作。这种做法就延长了无线传感器网络的工作寿命。显然，同时处于激活状态的传感器节点数目越少，网络的工作寿命就会越长。

为了实现所述密度控制，现有技术采用基于探测与针对性休眠(PEAS，Probing Environment and Adaptive Sleeping)的密度控制算法。此算法中，一组处于激活状态的传感器节点来维持监测覆盖，而其他的传感器节点就处于休眠状态。处于休眠状态的节点会检查在其监测区域内是否有处于激活状态节点，如果没有，就转成激活状态，否则就继续休眠。

PEAS密度控制算法的缺点有两个。首先，PEAS是基于传感器节点监测区域为圆形的假设而提出的。但是，在实际应用中，种类繁多的传感器节点，其监测区域不一定都是圆形。因此，PEAS密度控制算法的通用性不够好，无法在普遍的范围内得到应用。其次，PEAS算法没有给出如何尽可能的减少同时处于激活状态的传感器节点数目，因此也无法尽可能的延长网络的工作寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种控制无线传感器网络中节点密度的方法，可以实现同时工作的传感器节点数目最小化，从而达到延长无线传感器网络工作寿命的目的。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种控制无线传感器网络中节点密度的方法，设定网络的工作周期，在每个工作周期的竞争阶段，该方法包括：

处于判断状态的传感器节点，计算自身如果转为激活状态会产生的总冗余覆盖，，即自身转为激活状态和激活节点列表中各个传感器节点分别产生的冗余覆盖的总和，并且根据计算结果和竞争阈值，判断是否需要进入等待状态，如果所述计算结果小于所述竞争阈值，则进入等待状态，否则进一步判断竞争阶段是否结束，如果结束则进入休眠状态，如果未结束则继续判断是否需要进入等待状态；

处于等待状态的传感器节点，根据所述计算结果，判断激活自身后会产生的总冗余覆盖在所有处于等待状态并参与竞争的传感器节点所产生的总冗余覆盖中是否最小，如果是则进入激活状态，否则返回判断状态。

其中，所述传感器节点的通信半径不小于所述传感器节点最远覆盖距离的两倍。

其中，所述激活节点列表，用以记录传感器节点通信范围内处于激活状态的传感器节点的位置信息，所述处于判断状态的传感器节点，计算自身如果转为激活状态会产生的总冗余覆盖为：

传感器节点根据激活节点列表中各传感器节点的位置信息以及已知的传感器节点监测范围，分别计算自身如果转为激活状态与激活列表中各传感器节点分别产生的冗余覆盖，对所得到的各个冗余覆盖求和，得到自身如果转为激活状态会产生的总冗余覆盖。

其中，该方法在计算所述总冗余覆盖之前进一步包括：

判断所述激活节点列表是否为空，如果为空则认为自身如果转为激活状态会产生的总冗余覆盖为0。

其中，设定时隙计数器，在竞争阶段开始时清零并启动所述时隙计数器，所述设定竞争阈值为：

根据时隙计数器的值计算对应当前时隙的竞争阈值。

其中，设定时隙计数器及其最大值，在竞争阶段开始时清零并启动所述时隙计数器，所述传感器节点判断竞争阶段是否结束：

传感器节点判断时隙计数器是否到达最大值，如果到达最大值则认为竞争阶段结束，否则认为竞争阶段未结束。

其中，该方法在传感器节点判断竞争阶段是否结束前进一步包括：

传感器节点判断是否收到除自身外其他传感器节点发送的携带有发送节点标识和位置信息的成功宣告消息，如果收到则根据所述成功宣告消息修改自身的激活节点列表。

其中，设定时隙计数器及其最大值，在竞争阶段开始时清零并启动所述时隙计数器，所述处于等待状态的传感器节点，根据所述计算结果，判断激活自身后会产生的总冗余覆盖在所有处于等待状态并参与竞争的传感器节点所产生的总冗余覆盖中是否最小包括：

A1、发送加入宣告消息，在加入宣告消息中携带自身的所述总冗余覆盖；

B1、判断是否接收到除自身外其他节点所发送的，携带发送节点总冗余覆盖的加入宣告消息，如果收到则执行步骤C1，否则执行步骤D1；

C1、判断所收到的加入宣告消息中携带的总冗余覆盖是否大于自身的总冗余覆盖，如果大于则执行步骤D1，否则认为激活自身后会产生的总冗余覆盖不是最小；

D1、判断所述时隙计数器是否到达最大值，如果到达则认为激活自身后会产生的总冗余覆盖最小，否则返回执行步骤B1。

其中，设置等待计时器和等待时长，所述处于等待状态的传感器节点，根据所述计算结果，判断激活自身后会产生的总冗余覆盖在所有处于等待状态并参与竞争的传感器节点所产生的总冗余覆盖中是否最小包括：

A2、发送加入宣告消息，在加入宣告消息中携带自身的所述总冗余覆盖，清零并启动等待计时器；

B2、判断是否接收到除自身外其他节点所发送的，携带发送节点总冗余覆盖的加入宣告消息，如果收到则执行步骤C2，否则执行步骤D2；

C2、判断所收到的加入宣告消息中携带的总冗余覆盖是否大于自身的总冗余覆盖，如果大于则执行步骤D2，否则认为激活自身后会产生的总冗余覆盖不是最小；

D2、判断所述等待计时器是否到达等待时长，如果到达则认为激活自身后会产生的总冗余覆盖最小，否则返回执行步骤B2。

采用本发明所提供的技术方案，处于休眠状态的传感器节点根据实际采用的监测区域形状，定期计算如果激活自身所可能造成的总冗余覆盖。相邻的传感器节点互相比较所述可能造成的总冗余覆盖，最终只有可能造成的总冗余覆盖最小的传感器节点才能转为激活状态。这样，由于所述总冗余覆盖的计算是根据监测区域形状进行的，并不需要监测区域是圆形，因此本发明所提供的技术方案具有良好的通用性。而由于在转化为激活状态前，相邻节点之间经过了对于总冗余覆盖的比较和选择，所以最终转为激活状态的传感器节点所造成的总冗余覆盖最小，从而使得无线传感器网络中，同时处于激活状态的传感器节点所造成的网络冗余覆盖最小。而网络冗余覆盖的最小化就等价于同时处于激活状态的传感器节点数目的最小化。因此本发明所提供的技术方案还可以尽可能的延长无线传感器网络的工作寿命。

附图说明

图1是本发明提供的控制无线传感器网络中节点密度的方法的流程图，图1包括图1(a)和图1(b)；

图2是相同坐标但是不同角度的两个传感器节点之间形成的冗余覆盖示意图，图2包括图2(a)和图2(b)。

具体实施方式

本发明的核心思想是：根据传感器节点的监测区域，让无线传感器网络中的传感器节点中，激活后能够使得整个无线传感器网络的网络冗余覆盖最小的一部分传感器节点进入激活状态，其余节点进入休眠状态。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

如前所述，无线传感器网络的密度控制是为了在高密度分布的传感器节点中，只有一部分传感器节点处于活动状态。但是，密度控制首先必须保证如下两个要求得到实现：首先是完全覆盖，即使用一部分传感器节点所能监测的范围不应该比使用所有传感器节点所监测的范围小；其次是完全连通，即活动的这一部分传感器节点应该形成一个连通的网络，任意两个活动的传感器节点都应该可以直接或者通过中继进行通信，从而保证活动的传感器节点所采集的数据可以发送到基站。

一般来说，只要节点密度足够高，总是能够保证完全覆盖。而无论是现有技术还是本发明，都将能够实现完全覆盖作为最小的传感器节点密度。而对于完全连通，本发明是在实现时基于以下命题：如果一组传感器节点能完全覆盖某个凸区域A，则当R_c≥2R_max时，传感器节点间必然完全连通，其中传感器节点的监测区域可以为任意形状。其中R_c表示传感器节点的通信半径，R_max为传感器节点的监测区域中，最远的覆盖距离。例如，如果传感器节点的监测区域是以传感器节点为中心的椭圆，那么R_max的值为椭圆长轴长度的一半；如果传感器节点的监测区域是以传感器节点为中心的矩形，那么R_max的值为矩形对角线长度的一半。也就是说，在本发明所提供的技术方案中，传感器节点的通信半径不小于最远覆盖距离的两倍。

另外，本发明的目的除了提供针对不同监测区域形状的密度控制方案之外，还需要解决最小化同时处于激活状态的传感器节点数目的问题。下面将证明，当无线传感器网络中的所有传感器节点的覆盖范围一致时，最小化同时处于激活状态的传感器节点的数目，等价于最小化无线传感器网络中的网络冗余覆盖。

设S₁、S₂……S_m为无线传感器网络中m个处于激活状态的传感器节点，并且它们的监测区域的面积均为|S|，并且E₁、E₂……E_m分别为S₁、S₂……S_m的监测区域，所述m个处于激活状态的传感器节点的总的监测区域为E，则E满足：E＝E₁UE₂U……UE_m。另外设无线传感器网络的目标监测区域为R，其面积为|R|，显然，为了满足完全覆盖，有 $R\⊆E.$

对于任意一点x，其冗余覆盖程度可以用下式衡量：

$L\left(x\right)=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{I}_i\left(x\right)-I_R\left(x\right)$

其中，I_i(x)表示x点是否位于传感器节点S_i的监测区域中，如果位于传感器节点S_i的监测区域中则取值为1，否则为0；而I_R(x)表示x点是否位于目标监测区域中，如果位于目标监测区域则取值为1，否则为0。从上式可以看出，一个点如果被越多的传感器节点所覆盖，则其冗余覆盖程度越高，这和对于冗余覆盖程度的直观理解是一致的。

这样，对于处于激活状态的传感器节点的总的监测区域，其总的冗余程度为：

$L=\underset{E}{\∫}L\left(x\right)=\underset{E}{\∫}(\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{I}_i\left(x\right)-I_R\left(x\right))\mathrm{dx}$

$=\underset{E}{\∫}\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{I}_i\left(x\right)\mathrm{dx}-\underset{E}{\∫}{I}_R\left(x\right)\mathrm{dx}$

$=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\left(\underset{E}{\∫}{I}_i\left(x\right)\mathrm{dx}\right)-\left|R\right|$

$=m\×\left|S\right|-\left|R\right|$

从上式可以看出，当|S|和|R|都取定以后，为了减少冗余覆盖程度，就应该减少处于激活状态的传感器节点个数；换句话说，为了减少处于激活状态的传感器节点个数，可以通过减少冗余覆盖程度来实现。

基于上述对完全连通和最小化冗余覆盖的讨论，在实现本发明的技术方案时，只要保证R_c≥2R_max，就可以保证完全连通的要求；而只要最小化无线传感器网络中的网络冗余覆盖，就可以最小化同时处于激活状态的节点数目，从而尽可能的延长无线传感器网络的工作寿命。另外，而无线传感器网络中的网络冗余覆盖最小，又等价于无线传感器网络中处于激活状态的传感器节点各自的总冗余覆盖最小。本发明所提供的控制无线传感器网络中节点密度的方法正是基于最小化无线传感器网络中处于激活状态的传感器节点各自的总冗余覆盖而提出的。

请参考图1，图1是本发明提供的控制无线传感器网络中节点密度的方法的流程图。

步骤U01：传感器节点进入判断状态。

预先设定整个网络的工作周期，在每个周期开始的时候，所有的传感器节点都进入判断状态。

步骤U02：将时隙计数器置为1，并且将自身的激活节点列表清空。

这里，所述时隙是比所述工作周期小的时间间隔。在本发明中，每个工作周期包括两部分，其中第一部分是由若干个所述时隙构成的，在这一部分中，处于判断状态的传感器节点竞争成为激活节点，因此该部分可以称为竞争阶段；在第二部分中，转为激活状态的传感器节点履行监测任务，而未转为激活状态的传感器节点转为休眠状态。在以下的叙述中，假设第一部分所包含的时隙数为N。时隙计数器的作用是判断所述工作周期的第一部分是否结束。

传感器节点上的时隙计数器在每个工作周期中，从启动以后一直运行，每经过一个时隙的时间就加1，直到到达最大值。

在每个传感器节点上，设置有激活节点列表。激活节点列表记录了本传感器节点通信范围内处于激活状态的传感器节点标识以及与传感器节点标识一一对应的位置信息。

步骤U03：根据时隙计数器计算本时隙的竞争阈值。

令n表示当前时隙计数器的值，Tn表示第n个时隙的竞争阈值，则第n个时隙的竞争阈值的计算公式为：

          Tn＝k+n×d

其中，k表示竞争阈值的初始值，d表示每时隙竞争阈值的增量。当然，n是小于等于N，并且大于等于1的。从上述计算公式可以看出，同一工作周期中，每个时隙的竞争阈值都比上一个时隙的竞争阈值增加所述增量。

步骤U04：根据自身的激活节点列表计算自身的总冗余覆盖。

在每个传感器节点上，设置有激活节点列表。激活节点列表记录了本传感器节点通信范围内处于激活状态的传感器节点标识以及与传感器节点标识一一对应的位置信息。

所述位置信息用坐标值加上角度值表示。整个无线传感器网络采用统一坐标系，可以是直角坐标系，也可以是极坐标系。坐标值可采用GPS定位或者无线传感器网络定位算法获得。而角度值表示了传感器节点的监测区域与坐标系的坐标轴之间的相对角度。由于在本发明中，不要求传感器节点的监测区域是圆形，因此对于监测区域非圆形的情况，相同坐标但是不同角度的传感器节点所造成的冗余覆盖是不相同的。请参考图2，图2是相同坐标但是不同角度的两个传感器节点之间形成的冗余覆盖示意图。在图2中，黑色圆形表示传感器节点，椭圆形表示该传感器节点的监测区域，虚线表示坐标轴。在图2(a)和图2(b)中，两个传感器节点的坐标均为(0，0)和(3，3)，所不同的是位于(3，3)处的传感器节点的方向不同。可以看出，图2(a)和图2(b)的冗余覆盖面积是不相同的。传感器节点可以通过磁感应技术获取所述角度值。

当然，如果传感器节点的监测区域是圆形，那么所述位置信息也可以不包括角度值。

由于传感器节点的监测区域形状是已知的，因此对于一个处于判断状态的传感器节点来说，根据一个处于激活状态的传感器节点的位置信息，就可以计算出如果自身转为激活状态与所述处于激活状态的传感器节点会产生的冗余覆盖。

在步骤U04中，处于判断状态的传感器节点，首先分别计算自身如果转为激活状态，与激活列表中的各个传感器节点分别产生的冗余覆盖。然后对所得到的各个冗余覆盖求和，就可以得到自身如果转为激活状态，会产生的总冗余覆盖。

当然，如果所述激活节点列表为空，则说明通信范围内没有处于激活状态的传感器节点，那么可以直接得到总冗余覆盖为0。

步骤U05：判断步骤U04所得到的总冗余覆盖是否小于步骤U03所得到的竞争阈值，如果小于则执行步骤U10，否则执行步骤U06。

这一步就是根据所述总冗余覆盖判断是否需要进入等待状态。

步骤U06：判断是否收到除自身以外其他传感器节点的成功宣告消息，如果收到则执行步骤U07，否则执行步骤U08。

步骤U07：根据所收到的成功宣告消息修改自身的激活节点列表。

在后面的描述中可以看出，所述成功宣告消息是在传感器节点转为激活状态时广播的消息，并且携带有发送该消息的节点标识和位置信息。因此，接收到所述成功宣告消息的节点应该根据所述成功宣告消息中携带的节点标识和位置信息修改自身的激活节点列表。具体的说，就是将发送所述成功宣告消息的节点及其位置信息加入到所述激活节点列表中。

步骤U08：判断时隙计数器是否到达最大值，如果是则执行步骤U09，否则返回执行步骤U03。

时隙计数器到达最大值，说明本工作周期的第一部分，也就是竞争阶段已经结束，应该进入本工作周期的第二部分。

步骤U09：结束当前流程，进入休眠状态，等待下一轮竞争，。

从上面的描述可以看出，如果一个处于判断状态的传感器节点，在本工作周期的每个时隙中得到的总冗余覆盖都大于竞争阈值，那么在本工作周期的第一部分结束时，该传感器节点就会转为休眠状态。

步骤U10：发送加入宣告消息，进入等待状态。

从上面的描述可以看出，如果一个处于判断状态的传感器节点，在某个时隙中得到的总冗余覆盖小于竞争阈值，那么该传感器节点就会进入等待状态。

传感器节点在所述加入宣告消息中携带自身的节点标识和得到的总冗余覆盖。

步骤U11：重置并启动等待定时器。

步骤U12：判断等待定时器是否到达等待时长，如果到达则执行步骤U13，否则执行步骤U14。

所述等待时长是在传感器节点进入应用现场之前预先设定的。

作为一种替代方案，也可以不预先设定等待时长。步骤U13修改为判断本周期的第一阶段是否结束，也就是判断时隙计数器是否到达最大值，如果达到最大值则执行步骤U13，否则执行步骤U14。

步骤U13：发送成功宣告消息，进入激活状态，结束当前流程。

在所述成功宣告消息中携带自身的节点标识和位置信息。

步骤U14：判断是否收到除自身以外其他传感器节点的加入宣告消息，如果收到则执行步骤U15，否则返回执行步骤U12。

步骤U15：判断自身的总冗余覆盖是否小于所收到的加入宣告消息中的总冗余覆盖，如果小于，则返回执行步骤U12，否则返回执行步骤U06。

也就是说，处于判断状态的传感器节点，如果在一个时隙中得到的总冗余覆盖小于该时隙的竞争阈值，就会进入等待状态并发送加入宣告消息，否则继续处于判断状态直到本工作周期的第一部分结束；处于等待状态的传感器节点，如果在所述等待时长内，没有收到除自身以外其他传感器节点发送的加入宣告消息，说明没有除自身以外的其他传感器节点参与竞争，则进入激活状态并发送成功宣告消息；处于等待状态的传感器节点，如果在所述等待时长内收到了除自身以外其他传感器节点发送的加入宣告消息，说明有除自身以外的其他传感器节点参与竞争，则比较自身的总冗余覆盖是否小于竞争对方的总冗余覆盖，如果小于则竞争胜利，继续处于等待状态，否则竞争失败重新进入判断状态。

步骤U12到步骤U15相当于根据所述总冗余覆盖判断激活自身后会产生的总冗余覆盖是否最小，如果是则进入激活状态，否则返回判断状态。

在步骤U01到步骤U15所述的流程结束后，进入激活状态的传感器节点，履行监测任务，直到下一工作周期开始时重新进入判断状态，或者由于能量耗尽而进入消亡状态；而进入休眠状态的传感器节点，关闭不必要的装置，尽可能节省能量，等待下一轮竞争开始时再次进入判断状态。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种控制无线传感器网络中节点密度的方法，其特征在于，设定网络的工作周期，在每个工作周期的竞争阶段，该方法包括：

处于判断状态的传感器节点，计算自身如果转为激活状态会产生的总冗余覆盖，即自身转为激活状态与激活节点列表中各个传感器节点分别产生的冗余覆盖的总和，并且根据计算结果和竞争阈值，判断是否需要进入等待状态，如果所述计算结果小于所述竞争阈值，则进入等待状态，否则进一步判断竞争阶段是否结束，如果结束则进入休眠状态，如果未结束则继续判断是否需要进入等待状态；

处于等待状态的传感器节点，根据所述计算结果，判断激活自身后会产生的总冗余覆盖在所有处于等待状态并参与竞争的传感器节点所产生的总冗余覆盖中是否最小，如果是则进入激活状态，否则返回判断状态。

2、根据权利要求1所述的控制无线传感器网络中节点密度的方法，其特征在于，所述传感器节点的通信半径不小于所述传感器节点最远覆盖距离的两倍。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激活节点列表，用以记录传感器节点通信范围内处于激活状态的传感器节点的位置信息，所述处于判断状态的传感器节点，计算自身如果转为激活状态会产生的总冗余覆盖为：

传感器节点根据所述激活节点列表中各传感器节点的位置信息以及已知的传感器节点监测范围，分别计算自身如果转为激活状态与激活列表中各传感器节点分别产生的冗余覆盖，对所得到的各个冗余覆盖求和，得到自身如果转为激活状态会产生的总冗余覆盖。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法在计算所述总冗余覆盖之前进一步包括：

判断所述激活节点列表是否为空，如果为空则认为自身如果转为激活状态会产生的总冗余覆盖为0。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设定时隙计数器，在竞争阶段开始时清零并启动所述时隙计数器，所述设定竞争阈值为：

根据时隙计数器的值计算对应当前时隙的竞争阈值。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设定时隙计数器及其最大值，在竞争阶段开始时清零并启动所述时隙计数器，所述传感器节点判断竞争阶段是否结束：

传感器节点判断时隙计数器是否到达最大值，如果到达最大值则认为竞争阶段结束，否则认为竞争阶段未结束。

7、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法在传感器节点判断竞争阶段是否结束前进一步包括：

传感器节点判断是否收到除自身外其他传感器节点发送的携带有发送节点标识和位置信息的成功宣告消息，如果收到则根据所述成功宣告消息修改自身的激活节点列表。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设定时隙计数器及其最大值，在竞争阶段开始时清零并启动所述时隙计数器，所述处于等待状态的传感器节点，根据所述计算结果，判断激活自身后会产生的总冗余覆盖在所有处于等待状态并参与竞争的传感器节点所产生的总冗余覆盖中是否最小包括：

A1、发送加入宣告消息，在加入宣告消息中携带自身的所述总冗余覆盖；

B1、判断是否接收到除自身外其他节点所发送的，携带发送节点总冗余覆盖的加入宣告消息，如果收到则执行步骤C1，否则执行步骤D1；

C1、判断所收到的加入宣告消息中携带的总冗余覆盖是否大于自身的总冗余覆盖，如果大于则执行步骤D1，否则认为激活自身后会产生的总冗余覆盖不是最小；

D1、判断所述时隙计数器是否到达最大值，如果到达则认为激活自身后会产生的总冗余覆盖最小，否则返回执行步骤B1。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设置等待计时器和等待时长，所述处于等待状态的传感器节点，根据所述计算结果，判断激活自身后产生的总冗余覆盖在所有处于等待状态并参与竞争的传感器节点所产生的总冗余覆盖中是否最小包括：

A2、发送加入宣告消息，在加入宣告消息中携带自身的所述总冗余覆盖，清零并启动等待计时器；

B2、判断是否接收到除自身外其他节点所发送的，携带发送节点总冗余覆盖的加入宣告消息，如果收到则执行步骤C2，否则执行步骤D2；

C2、判断所收到的加入宣告消息中携带的总冗余覆盖是否大于自身的总冗余覆盖，如果大于则执行步骤D2，否则认为激活自身后会产生的总冗余覆盖不是最小；

D2、判断所述等待计时器是否到达等待时长，如果到达则认为激活自身后会产生的总冗余覆盖最小，否则返回执行步骤B2。

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