CN102695190A - 一种无线传感器网络中的数据采集方法 - Google Patents

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CN102695190A CN2012101511927A CN201210151192A CN102695190A CN 102695190 A CN102695190 A CN 102695190A CN 2012101511927 A CN2012101511927 A CN 2012101511927A CN 201210151192 A CN201210151192 A CN 201210151192A CN 102695190 A CN102695190 A CN 102695190A
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Abstract

本发明公开了一种无线传感器网络中的数据采集方法，对无线传感器网络内的节点分簇和选择簇首的方法，在对普通节点构造的二级簇的基础上，对被监测区域进行分区，然后为基站设计了一种合理调度多个数据采集器进行数据采集的方法，达到减少节点的能量消耗并降低数据延迟的目的。普通节点监测到事件时，只需发送一个请求信息给一级簇首，一级簇首通过二级簇首将请求信息传递给基站，然后等待数据采集器来采集数据，减少了数据传输时需要的大量能量，延长了传感器网络的生命周期。

Description

一种无线传感器网络中的数据采集方法
技术领域
本发明涉及一种无线传感器网络中的数据采集方法，属于无线传感器网络领域。
背景技术
无线传感器网络由分布在被监测区域的大量传感器节点组成，每个传感器节点都具有感知、存储、处理信息和与其他节点通信的功能。当传感器节点监测到事件的发生并产生事件数据包后，每个传感器节点需要耗费大量的能量将数据包发送给基站。当传感器节点耗尽电量时，传感器网络将会产生很多问题，如通信空洞、覆盖空洞等。因此，找到一种节约节点能量的数据采集方法是无线传感器网络面临的一大挑战。
在无线传感器网络应用可移动基站（即可以移动的数据处理中心）是解决数据采集问题的一类方法，但是网络内的节点需要实时地接收基站的位置信息，要消耗大量的能量，因此将移动数据采集器（即装有数据收发装置的可移动小车）引入到数据采集中是很多文献采用的方法。He L等设计了一种基于遗传算法的启发式操作器来为每个移动数据采集器规划路线，参见“平行与分布式处理方法的应用国际论坛”，2009年“无线传感器网络中多移动采集器优化的路径规划”一文，第317-323页（He L, Xu JD, Yu YT. Optimize multiple mobile elements touring in wireless sensor networks. Proc. of the IEEE. International Symposium on Parallel and Distributed Processing with Applications, Chengdu, August 2009:317-323.）。Somasundara等假设每个传感器节点按照固定的频率产生事件数据包，数据采集器需要移动到每个节点的位置处去采集数据，因此为采集器规划了一条路线，让它能够访问网络中的每个节点，参见“移动计算机”杂志，6卷第4期“移动采集器的动态调度”一文，第395-410页（A.A.Somasundara,A.Ramamoorthy,and M.B.Srivastava. Mobile element scheduling with dynamic deadlines. IEEE Trans. Mobile Computing, 2007, 6(4):395-410.）。Kumar等讨论了路径选择的问题，和Somasundara等采用的方法不同，他们为移动采集器分配了一系列的停靠点，并规划了一条路线，让采集器移动到每个停靠点处去采集数据，参见“2010年通信系统与网络国际会议”，“无线传感器网络中能量有效低时延的数据采集方法”一文，第1-10页（Arun K. Kumar, Krishna M. Sivalingam. Energy-efficient mobile data collection in wireless sensor networks with delay reduction using wireless communication. Proc. of the 2th International conference on COMSNETS,Bangalore,Jan 2010:1-10.）。Sugihara等指出采集器的速度和路线都是可控的，采集器的调度问题可以被描述为一个具有时空限制的问题，因此一个融合了采集器的动态约束条件的有效的启发式算法被提出，参见“移动计算机”杂志，9卷第1期“传感器网络中移动节点优化速度控制的数据采集方法”一文，第127-139页(Sugihara R,Gupta RK. Optimal speed control of mobile node for data collection in sensor networks. IEEE Transaction on Mobile Computing, Jan 2010, 9(1):127-139.)。
当传感器监测到事件，将监测到的数据封装成数据包发送给基站时，会消耗大量的能量，因此引入移动数据采集器来采集数据能够有效地减少传感器的能量消耗。但是由于被监测区域面积较大，数据采集器在区域内移动来采集数据会产生数据延迟，这里数据延迟是指从传感器监测到事件到基站接收到事件数据包之间的时间间隔。因此，当有多个移动数据采集器时，如何调度它们采集数据，使得数据延迟最小，是需要解决的一个问题。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种合理的调度方法，使得基站合理地调度多个数据采集器在被监测区域内采集数据，在减少传感器网络消耗的同时，减少数据延迟。
技术方案：一种无线传感器网络中的数据采集方法，该方法包括以下步骤：假设每个传感器节点知道自身位置； 
步骤1：获得输入数据：传感器网络内的传感器节点将自己的标识号、位置和剩余能量发送给基站，基站进行存储；
步骤2：基站为每个节点找到离它最近的节点：假设传感器网络中共有                                               
Figure 2012101511927100002DEST_PATH_IMAGE002
个节点，则基站建立
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
个数组，每个数组包含一个节点和一个距离此节点最近的节点； 
步骤3：初次合并：基站对含有相同节点的数组进行合并，保证每个节点都能与距离自己最近的节点在同一个簇内，合并以后的节点群称为一级簇；
步骤4：控制一级簇的大小：如果一级簇内节点的数目没有超过预先设定的阈值，则执行步骤5；如超过预先设定的阈值，则分簇结束；其中，阈值设为
Figure DEST_PATH_IMAGE004
；
步骤5：二次合并：基站对步骤3形成的一级簇进行二次合并；对于任意两个一级簇，如果满足公式（1），则进行合并；否则，不合并；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
                        公式（1）
定义
Figure DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure DEST_PATH_IMAGE010
分别是ID为
Figure DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure DEST_PATH_IMAGE014
的簇，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure DEST_PATH_IMAGE018
分别为
Figure DEST_PATH_IMAGE020
和
Figure DEST_PATH_IMAGE022
的中心到基站的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE024
为
Figure DEST_PATH_IMAGE026
的中心和的中心的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE028
为信息融合律，即信息融合率为融合后的信息量和融合前的比值，
Figure DEST_PATH_IMAGE030
；
步骤6：计算节点优先级：一级簇的分簇完成之后，基站计算每个一级簇内的节点的优先级，对于任意两个节点，假设它们的标识号分别为
Figure DEST_PATH_IMAGE032
和
Figure DEST_PATH_IMAGE034
，采用如下方式判断优先级；
(ⅰ)如满足公式（2），则节点
Figure DEST_PATH_IMAGE032A
的优先级高于节点
Figure DEST_PATH_IMAGE034A
；
(ⅱ)如满足公式（3）和（4），则节点
Figure DEST_PATH_IMAGE032AA
的优先级高于节点
Figure DEST_PATH_IMAGE034AA
；
(ⅲ)如满足公式（3）和（5），则节点
Figure DEST_PATH_IMAGE034AAA
的优先级高于节点
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAA
；
(ⅳ)如满足公式（6），则节点
Figure DEST_PATH_IMAGE034AAAA
的优先级高于节点；
Figure DEST_PATH_IMAGE036
                            公式（2）
Figure DEST_PATH_IMAGE038
                            公式（3）
                       公式（4）
      
Figure DEST_PATH_IMAGE042
                      公式 （5）
 
Figure DEST_PATH_IMAGE044
                           公式（6）
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE046
是节点
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAAAA
到和它同一个簇内的其他节点的距离的和的平均值，
Figure DEST_PATH_IMAGE048
是节点
Figure DEST_PATH_IMAGE050
到和它同一个簇内的其他节点的距离的和的平均值，
Figure DEST_PATH_IMAGE052
是节点
Figure DEST_PATH_IMAGE054
到基站的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE056
是节点
Figure DEST_PATH_IMAGE050A
到基站的距离；
Figure DEST_PATH_IMAGE028A
为信息融合律，即信息融合率为融合后的信息量和融合前的比值，；
基站根据计算结果，找到每个一级簇内优先级最高的节点，作为该一级簇的一级簇首，每个一级簇包含一个一级簇首和若干普通节点；
步骤7：基站给每个一级簇首发送一个消息包，包括和一级簇首在同一个一级簇的所有普通节点的ID、位置信息；一级簇首接收到消息包后，将自己的ID、位置信息发送给该一级簇内所有的普通节点；
步骤8：将所有一级簇首，按照步骤2、3、4、5的方法，再次进行分簇，形成二级簇；
步骤9：按照步骤6的方法，为步骤8中由一级簇首构成的各个二级簇选择二级簇首；每个二级簇包括一个二级簇首和若干一级簇首；
步骤10：基站给每个二级簇首发送一个消息包，包括和二级簇首在同一个二级簇的一级簇首的ID、位置信息；二级簇首接收到消息包后，将自己的ID、位置信息发送给所有和自己在同一个二级簇的一级簇首；
步骤11：对传感器网络的监测区域进行分区：将监测区域划分为若干个小区域，小区域的个数与步骤9得到的二级簇首的个数相同，每个小区域中均需包含以下三种节点：一个二级簇首、隶属于这个二级簇首的若干一级簇首、隶属于这些一级簇首的若干普通节点；
步骤12：为每个小区域选择一个索引节点：每个小区域中的二级簇首为该区域的索引节点；
步骤13：数据采集：当一个普通节点监测到事件发生时，会产生一个请求信息，请求信息经过一级簇首、二级簇首，最后传递给基站，基站会接收到的多个请求信息，按照事件发生的时间将这些请求信息形成了一个任务队列，基站根据以下两个因素调度移动数据采集器去采集数据：(ⅰ)事件发生的时间，(ⅱ)监测到事件的普通节点所在小区域；
按照事件发生的时间先后顺序，基站依次调度移动数据采集器去采集数据；
当同一个时间点有多个小区域内的普通节点监测到有事件发生时，基站计算小区域的索引节点，即二级簇首和移动数据采集器之间的距离，然后派遣距离每个小区域的二级簇首最近的移动数据采集器去采集该区域的数据；移动数据采集器到达该索引节点所在的区域以后，索引节点会将监测到事件的普通节点所在的一级簇的一级簇首信息发送给移动数据采集器；移动数据采集器会移动到该一级簇首处，移动数据采集器移动到该一级簇首的位置后，发送给该一级簇首一个请求信息，则该一级簇首的普通节点就会将事件数据包发送给移动数据采集器；移动数据采集器采集完一个小区域内的数据后，将采集到的数据和自己的当前位置报告给基站。
其中，步骤13中，当移动数据采集器在去往某个索引节点的途中，如果途经区域也有事件发生时，该区域的二级簇首会发送一个请求信息给移动数据采集器，则移动数据采集器会先采集该途经区域内的数据。 
本发明具有的有益效果是：
(1) 减少节点的能量消耗。由于传感器节点携带的电量有限，为了减少节点传输数
据时消耗的大量能量，引入移动数据采集器来采集数据。在普通节点监测到事件时，只需发送一个请求信息给一级簇首，一级簇首通过二级簇首将请求信息传递给基站，然后等待数据采集器来采集数据，减少了数据传输时需要的大量能量，延长了传感器网络的生命周期。
(2) 降低数据延迟。当同一个时间点有多个小区域内的普通节点监测到事件时，基
站会派遣多个数据采集器分别到不同的小区域中采集数据，这样多个小区域内的数据被同时采集，减少了节点等待数据采集器前来采集数据的时间；在将传感器网络内的节点划分成二级簇结构的基础上，对被监测区域进行分区，避免了划分后的小区域数量过多或过少，提高了数据采集器的效率。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为传感器网络内的节点构成的二级簇结构图；
图3为被监测区域的分区图。
具体实施方式
如图1所示，本发明应用多个移动数据采集器来完成被监测区域内的数据采集任务。基站采用一种合理的调度方法调度多个移动数据采集器去采集数据，从而在减少节点能量消耗的同时，降低了数据延迟。
步骤1：获得输入数据：传感器网络内的传感器节点将自己的标识号（ID）、位置和剩余能量发送给基站（即控制中心），基站进行存储。
步骤2：基站为每个节点找到离它最近的节点：假设网络中共有
Figure DEST_PATH_IMAGE002AA
个节点，则基站建立
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAA
个数组，每个数组包含一个节点和一个距离此节点最近的节点。
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAA
为自然数，且
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAA
的数量一般在几百个，例如某个无线网络区域内传感器节点的数量
Figure DEST_PATH_IMAGE002AAAAAA
为300个。
步骤3：初次合并：基站对含有相同元素的数组进行合并，并且要保证每个节点都能与距离自己最近的节点合并在同一个簇内；合并以后的节点群称为一级簇。
步骤4：控制一级簇的大小：如果一级簇内节点的数目没有超过预先设定的阈值，则继续执行第五步；如超过预先设定的阈值，则分簇结束；阈值设为。则上述300个节点时，阈值为30。
步骤5：二次合并：基站对步骤3形成的一级簇进行二次合并；对于任意两个一级簇，如果满足公式（1），则进行合并；否则，不合并；
Figure 2012101511927100002DEST_PATH_IMAGE058
                      公式（1）
    定义
Figure DEST_PATH_IMAGE060
是ID为
Figure DEST_PATH_IMAGE062
的簇，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE064
和
Figure DEST_PATH_IMAGE066
分别为
Figure DEST_PATH_IMAGE068
和
Figure DEST_PATH_IMAGE070
的中心到基站的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE024A
为
Figure DEST_PATH_IMAGE060A
的中心和
Figure DEST_PATH_IMAGE070A
的中心的距离，为信息融合律为信息融合律（信息融合率为融合后的信息量和融合前的比值，
Figure DEST_PATH_IMAGE030AA
。
步骤6：计算节点优先级：步骤1-5对网络内节点进行分簇，为了给每个一级簇选择一个一级簇首，基站要计算每个一级簇内的所有普通节点的优先级；对于任意两个节点，假设它们的标识号分别为
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAAAAA
和
Figure DEST_PATH_IMAGE034AAAAA
，根据以下几种情况判断优先级；
(ⅰ)如满足公式（2），则节点
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAAAAAA
的优先级高于节点
Figure DEST_PATH_IMAGE034AAAAAA
；
(ⅱ)如满足公式（3）和（4），则节点
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAAAAAAA
的优先级高于节点
Figure DEST_PATH_IMAGE034AAAAAAA
；
(ⅲ)如满足公式（3）和（5），则节点
Figure DEST_PATH_IMAGE034AAAAAAAA
的  优先级高于节点
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAAAAAAAA
；
(ⅳ)如满足公式（6），则节点的优先级高于节点
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAAAAAAAAA
；
Figure DEST_PATH_IMAGE074
                        公式（2）
Figure DEST_PATH_IMAGE076
                          公式（3）
                      公式（4）
      
Figure DEST_PATH_IMAGE080
                      公式 （5）
                           公式 （6）
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE046A
是节点
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAAAAAAAAAA
到和它同一个簇内的其他节点的距离的和的平均值，
Figure DEST_PATH_IMAGE048A
是节点
Figure DEST_PATH_IMAGE050AA
到和它同一个簇内的其他节点的距离的和的平均值，
Figure DEST_PATH_IMAGE052A
是节点
Figure DEST_PATH_IMAGE054A
到基站的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE056A
是节点
Figure DEST_PATH_IMAGE050AAA
到基站的距离；
Figure DEST_PATH_IMAGE028AA
为信息融合律，即信息融合率为融合后的信息量和融合前的比值，
Figure DEST_PATH_IMAGE030AAA
。
基站根据计算结果找到每一级簇内优先级最高的节点，作为一级簇首；每个一级簇包括一个一级簇首和多个普通节点。
步骤7：基站给每个一级簇首发送一个消息包，包括和该一级簇首在同一个一级簇的所有普通节点的ID、位置信息；一级簇首接收到消息包后，将自己的ID、位置信息发送给该一级簇内的所有普通节点。
步骤8：对步骤7中选择出的一级簇首，按照步骤2、3、4、5的方法，再次进行分簇，形成二级簇。如图2所示,表示一级簇,
Figure DEST_PATH_IMAGE086
表示二级簇,
Figure DEST_PATH_IMAGE088
表示二级簇首，
Figure DEST_PATH_IMAGE090
表示一级簇首，
Figure DEST_PATH_IMAGE092
表示普通节点。
步骤9：按照步骤6的方法，为步骤8中由一级簇首构成的各个二级簇选择二级簇首；步骤9得到的簇首为二级簇首，每个二级簇包括一个二级簇首和多个一次簇首。
步骤10：基站给每个二级簇首发送一个消息包，包括和二级簇首在同一个二级簇的一级簇首的ID、位置信息；二级簇首接收到消息包后，将自己的ID、位置信息发送给和自己在同一个二级簇内的一级簇首。
步骤11：对传感器网络的监测区域进行分区：将监测区域划分为若干个小区域，小区域的个数与步骤10得到的二级簇首的个数相同，每个小区域中包含以下三种节点：一个二级簇首、隶属于这个二级簇首的多个一级簇首、隶属于这些一级簇首的普通节点。如图3所示，表示传感器节点，
Figure DEST_PATH_IMAGE096
表示二级簇首，
Figure DEST_PATH_IMAGE098
表示基站，
Figure DEST_PATH_IMAGE100
表示移动数据采集器。      
步骤12：为每个小区域选择一个索引节点：每个小区域中的二级簇首为该区域的索引节点。
步骤13：数据采集：当普通节点监测到事件的发生时，会产生一个请求信息，请求信息经过一级簇首、二级簇首，最后传递给基站，基站接收到的多个请求信息按照事件发生的时间形成了一个任务队列，基站根据以下两个因素调度移动数据采集器（可移动的数据收发装置）去采集数据：(ⅰ)事件发生的时间，(ⅱ)监测到事件的节点所在区域。
按照事件发生的时间先后顺序，基站依次调度移动数据采集器去采集数据；当同一个时间有多个小区域内的节点监测到事件的发生时，基站计算小区域的索引节点，即二级簇首和采集器之间的距离，然后派遣距离每个小区域的索引节点最近的移动数据采集器去采集该区域的数据；当移动数据采集器到该索引节点的小区域去采集数据时，索引节点会将小区域内监测到事件的普通节点所在的一级簇的一级簇首信息发送给移动数据采集器，移动数据采集器就会去该一级簇首处，当移动数据采集器到达该一级簇首的位置后，发送一个请求信息给该一级簇首，然后该一级簇首的普通节点则将事件数据包发送给移动数据采集器；移动数据采集器采集完一个小区域内的数据后，将采集到的数据和自己的当前位置报告给基站。
当移动数据采集器在去往某个索引节点的途中，如果途经区域也有事件发生时，则移动数据采集器会先采集该途经区域的数据。移动数据采集器在移动的过程中会进行广播，所以途经区域的索引节点都会得知移动数据采集器到来的信息，如果途经区域也有事件发生，则移动数据采集器就会先采集该区域的数据，采集的步骤同上。即先由索引节点将监测到事件的普通节点所在的一级簇的一级簇首信息发送给采集器，移动数据采集器就会去该一级簇首处，当移动数据采集器到达该一级簇首的位置后，发送一个请求信息给该一级簇首，然后该一级簇首的普通节点则将事件数据包发送给移动数据采集器；移动数据采集器采集完一个小区域内的数据后，将采集到的数据和自己的当前位置报告给基站。
一般传感器网络中的数据采集器的数量在6个左右，如果在同一时间点有7个小区域内同时发生事件，则基站先安排6个数据采集器分别到其中的6个小区域内去采集信息，完成之后，基站再派遣距离剩下的一个小区域的二级簇首最近的数据采集器去该区域采集信息。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (2)

1. 一种无线传感器网络中的数据采集方法，其特征在于该方法包括以下步骤：假设每个传感器节点知道自身位置； 
步骤1：获得输入数据：传感器网络内的传感器节点将自己的标识号、位置和剩余能量发送给基站，基站进行存储；
步骤2：基站为每个节点找到离它最近的节点：假设传感器网络中共有                                                
Figure 727352DEST_PATH_IMAGE002
个节点，则基站建立
Figure 519859DEST_PATH_IMAGE002
个数组，每个数组包含一个节点和一个距离此节点最近的节点； 
步骤3：初次合并：基站对含有相同节点的数组进行合并，保证每个节点都能与距离自己最近的节点在同一个簇内，合并以后的节点群称为一级簇；
步骤4：控制一级簇的大小：如果一级簇内节点的数目没有超过预先设定的阈值，则执行步骤5；如超过预先设定的阈值，则分簇结束；其中，阈值设为
Figure 237279DEST_PATH_IMAGE004
；
步骤5：二次合并：基站对步骤3形成的一级簇进行二次合并；对于任意两个一级簇，如果满足公式（1），则进行合并；否则，不合并；
Figure 632488DEST_PATH_IMAGE006
                        公式（1）
定义
Figure 384544DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 144689DEST_PATH_IMAGE010
分别是ID为、
Figure 485989DEST_PATH_IMAGE014
的簇，其中
Figure 92551DEST_PATH_IMAGE016
和
Figure 23598DEST_PATH_IMAGE018
分别为和
Figure 390305DEST_PATH_IMAGE022
的中心到基站的距离，
Figure 851374DEST_PATH_IMAGE024
为的中心和
Figure 2012101511927100001DEST_PATH_IMAGE027
的中心的距离，
Figure 2012101511927100001DEST_PATH_IMAGE029
为信息融合律，即信息融合率为融合后的信息量和融合前的比值，
Figure 2012101511927100001DEST_PATH_IMAGE031
；
步骤6：计算节点优先级：一级簇的分簇完成之后，基站计算每个一级簇内的节点的优先级，对于任意两个节点，假设它们的标识号分别为
Figure 2012101511927100001DEST_PATH_IMAGE033
和
Figure 2012101511927100001DEST_PATH_IMAGE035
，采用如下方式判断优先级；
(ⅰ)如满足公式（2），则节点的优先级高于节点
Figure 361749DEST_PATH_IMAGE035
；
(ⅱ)如满足公式（3）和（4），则节点
Figure 942903DEST_PATH_IMAGE033
的优先级高于节点
Figure 215752DEST_PATH_IMAGE035
；
(ⅲ)如满足公式（3）和（5），则节点
Figure 944674DEST_PATH_IMAGE035
的优先级高于节点
Figure 961171DEST_PATH_IMAGE033
；
(ⅳ)如满足公式（6），则节点
Figure 396832DEST_PATH_IMAGE035
的优先级高于节点
Figure 106162DEST_PATH_IMAGE033
；
Figure DEST_PATH_IMAGE037
                            公式（2）
Figure DEST_PATH_IMAGE039
                            公式（3）
                       公式（4）
      
Figure DEST_PATH_IMAGE043
                      公式 （5）
 
Figure DEST_PATH_IMAGE045
                           公式（6）
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE047
是节点
Figure 682899DEST_PATH_IMAGE033
到和它同一个簇内的其他节点的距离的和的平均值，
Figure DEST_PATH_IMAGE049
是节点
Figure DEST_PATH_IMAGE051
到和它同一个簇内的其他节点的距离的和的平均值，
Figure DEST_PATH_IMAGE053
是节点
Figure DEST_PATH_IMAGE055
到基站的距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE057
是节点到基站的距离；
Figure DEST_PATH_IMAGE058
为信息融合律，即信息融合率为融合后的信息量和融合前的比值，；
基站根据计算结果，找到每个一级簇内优先级最高的节点，作为该一级簇的一级簇首，每个一级簇包含一个一级簇首和若干普通节点；
步骤7：基站给每个一级簇首发送一个消息包，包括和一级簇首在同一个一级簇的所有普通节点的ID、位置信息；一级簇首接收到消息包后，将自己的ID、位置信息发送给该一级簇内所有的普通节点；
步骤8：将所有一级簇首，按照步骤2、3、4、5的方法，再次进行分簇，形成二级簇；
步骤9：按照步骤6的方法，为步骤8中由一级簇首构成的各个二级簇选择二级簇首；每个二级簇包括一个二级簇首和若干一级簇首；
步骤10：基站给每个二级簇首发送一个消息包，包括和二级簇首在同一个二级簇的一级簇首的ID、位置信息；二级簇首接收到消息包后，将自己的ID、位置信息发送给所有和自己在同一个二级簇的一级簇首；
步骤11：对传感器网络的监测区域进行分区：将监测区域划分为若干个小区域，小区域的个数与步骤9得到的二级簇首的个数相同，每个小区域中均需包含以下三种节点：一个二级簇首、隶属于这个二级簇首的若干一级簇首、隶属于这些一级簇首的若干普通节点；
步骤12：为每个小区域选择一个索引节点：每个小区域中的二级簇首为该区域的索引节点；
步骤13：数据采集：当一个普通节点监测到事件发生时，会产生一个请求信息，请求信息经过一级簇首、二级簇首，最后传递给基站，基站会接收到的多个请求信息，按照事件发生的时间将这些请求信息形成了一个任务队列，基站根据以下两个因素调度移动数据采集器去采集数据：(ⅰ)事件发生的时间，(ⅱ)监测到事件的普通节点所在小区域；
按照事件发生的时间先后顺序，基站依次调度移动数据采集器去采集数据；
当同一个时间点有多个小区域内的普通节点监测到有事件发生时，基站计算小区域的索引节点，即二级簇首和移动数据采集器之间的距离，然后派遣距离每个小区域的二级簇首最近的移动数据采集器去采集该区域的数据；移动数据采集器到达该索引节点所在的区域以后，索引节点会将监测到事件的普通节点所在的一级簇的一级簇首信息发送给移动数据采集器；移动数据采集器会移动到该一级簇首处，移动数据采集器移动到该一级簇首的位置后，发送给该一级簇首一个请求信息，则该一级簇首的普通节点就会将事件数据包发送给移动数据采集器；移动数据采集器采集完一个小区域内的数据后，将采集到的数据和自己的当前位置报告给基站。
2. 一种无线传感器网络中的数据采集方法，其特征在于：步骤13中，当移动数据采集器在去往某个索引节点的途中，如果途经区域也有事件发生时，该区域的二级簇首会发送一个请求信息给移动数据采集器，则移动数据采集器会先采集该途经区域内的数据。
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