CN107071853B - 一种对事件进行监测的无线移动传感网络的构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对事件进行监测的无线移动传感网络的构建方法，其步骤为：S10、初始化阶段：在事件监测区域内随机部署静态传感器节点和移动传感器节点，汇聚节点广播并且收集区域内静态传感器节点的位置信息；S20、数据监控阶段：静态传感器节点监测到周边有事件发生；S30、移动节点甄选：汇聚节点收到代传指令，根据自身与代传请求静态节点的距离计算需要N个移动传感传感器才能将资料由请求节点传回汇聚节点；然后汇聚节点朝向请求节点的方向决定扇形的起始广播角度ɑ，收集在广播区域内的移动传感器的位置信息；S40、节点移动：利用匈牙利算法，将N个移动传感器匹配到N个候选点上，能够有最小的移动成本。

Description

一种对事件进行监测的无线移动传感网络的构建方法
技术领域
本发明属于无线传感技术领域，涉及无线移动传感网络，具体涉及一种对事件进行监测的无线移动传感网络的构建方法。
背景技术
无线移动传感网络的移动性是很重要且受到广泛关注的问题。在多数的研究中，利用移动传感节点去协助做数据代传已被证明能延长整个网络的生命周期，但目前研究并未考虑传感器的电量平衡问题。本发明提出一种无线移动传感网络的事件数据传输机制，轻量级数据直接由静态传感节点传输至汇聚节点，重量级数据利用线性回归，寻找到在线性回归线上的候选点，使移动传感器辅助重量级数据传输，且移动的距离最少，形成一条最省电的代传路径，整个方案提高了数据传输效率，使整个网络的生命周期延长。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种对事件进行监测的无线移动传感网络的构建方法，移动节点辅助数据传输平衡了整个网络的电量消耗及传输效率，移动距离短，能耗少，增加了网络生命周期。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种对事件进行监测的无线移动传感网络的构建方法，包括如下步骤：
S10、初始化阶段：在事件监测区域内随机部署静态传感器节点和移动传感器节点，汇聚节点广播并且收集区域内静态传感器节点的位置信息；
S20、数据监控阶段：静态传感器节点监测到周边有事件发生，若为轻量级信息事件，则直接透过静态传感器节点传回基；若为重量级信息事件，则静态传感器节点传送请求代传指令给汇聚节点；
S30、移动节点甄选：汇聚节点收到代传指令，根据自身与代传请求静态节点的距离计算需要N个移动传感传感器才能将资料由请求节点传回汇聚节点；然后汇聚节点朝向请求节点的方向决定扇形的起始广播角度ɑ，收集在广播区域内的移动传感器的位置信息；
S40、节点移动：利用匈牙利算法，将N个移动传感器匹配到N个候选点上，能够有最小的移动成本。
上述方案中，所述静态传感器节点间互相建立网络连通状态，能够将数据传回汇聚节点，确保网络连通状态。
上述方案中，所述轻量级信息事件包括温度、气压，但不仅限于温度和气压。
上述方案中，所述重量级信息事件包括照片、影片，但不仅限于照片和影片。
上述方案中，所述步骤S30中广播区域内移动传感器如果数量小于N，则增加广播扇形的角度；若广播角度已经达到360度，该区域内仍没有移动传感器来协助代传，则通知请求节点直接通过静态传感节点传回汇聚节点；若数量大于、等于N，则挑选N个移动传感器和汇聚节点以及请求节点做线性回归，得到一条线性回归线段，也即数据即将传输的路径。、
上述方案中，所述步骤S40中并将计算出来的结果经由汇聚节点向所选定的移动传感器广播，使移动传感器移动到候选点上。
本发明有益效果是:本发明的无线移动传感网络，移动节点辅助数据传输，平衡了整个网络的电量消耗及传输效率，移动距离短，能耗少，增加了网络生命周期。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明具体实施方式中无线移动传感网络的网络场景示意图；
图2为本发明具体实施方式中初始化阶段场景示意图；
图3为本发明具体实施方式中轻量级数据传输方式示意图；
图4为本发明具体实施方式中重量级数据产生时汇聚节点扫描移动传感器节点示意图；
图5为本发明具体实施方式中重量级数据传输方式示意图。
图中：椭圆形代表汇聚节点；长方形代表静态传感节点；三角形代表移动传感器节点。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
本发明提供一种技术方案：
本发明的实现分四个阶段：
(1)初始化阶段
如图1和图2所示，在事件监测区域内随机部署静态传感器节点和移动传感器节点，汇聚节点广播并且收集区域内静态传感器节点的位置信息，静态传感器节点间互相建立网络连通状态，能够将数据传回汇聚节点，确保网络连通状态。
(2)数据监控阶段
如图3所示，静态传感器节点监测到周边有事件发生，若为轻量级信息事件(温度、气压等)，则直接透过静态传感器节点传回基。若为重量级信息事件(照片、影片等)，则静态传感器节点传送请求代传指令给汇聚节点。
(3)移动节点甄选
如图4所示，汇聚节点收到代传指令，根据自身与代传请求静态节点的距离计算需要N个移动传感传感器才能将资料由请求节点传回汇聚节点。然后汇聚节点朝向请求节点的方向决定扇形的起始广播角度ɑ，收集在广播区域内的移动传感器的位置信息，若广播区域内移动传感器数量小于N，则增加广播扇形的角度。若广播角度已经达到360度，该区域内仍没有移动传感器来协助代传，则通知请求节点直接通过静态传感节点传回汇聚节点。若数量大于、等于N，则挑选N个移动传感器和汇聚节点以及请求节点做线性回归，得到一条线性回归线段，也即数据即将传输的路径。
(4)节点移动
如图5所示，利用匈牙利算法，将N个移动传感器匹配到N个候选点上，能够有最小的移动成本。并将计算出来的结果经由汇聚节点向所选定的移动传感器广播，使移动传感器移动到候选点上。
本发明的无线移动传感网络，移动节点辅助数据传输，平衡了整个网络的电量消耗及传输效率，移动距离短，能耗少，增加了网络生命周期。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种对事件进行监测的无线移动传感网络的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：
S10、初始化阶段：在事件监测区域内随机部署静态传感器节点和移动传感器节点，汇聚节点广播并且收集区域内静态传感器节点的位置信息；
S20、数据监控阶段：静态传感器节点监测到周边有事件发生，若为轻量级信息事件，则直接透过静态传感器节点传回；若为重量级信息事件，则静态传感器节点传送请求代传指令给汇聚节点；
S30、移动传感器节点甄选：汇聚节点收到代传指令，根据自身与代传请求静态节点的距离计算需要N个移动传感器才能将资料由请求节点传回汇聚节点；然后汇聚节点朝向请求节点的方向决定扇形的起始广播角度ɑ，收集在广播区域内的移动传感器节点的位置信息；
S40、移动传感器节点移动：利用匈牙利算法，将N个移动传感器节点匹配到N个候选点上，能够有最小的移动成本；
所述步骤S30中广播区域内移动传感器节点如果数量小于N，则增加广播扇形的角度；若广播角度已经达到360度，该区域内仍没有移动传感器节点来协助代传，则通知请求节点直接通过静态传感节点传回汇聚节点；若数量大于、等于N，则挑选N个移动传感器节点和汇聚节点以及请求节点做线性回归，得到一条线性回归线段。
2.根据权利要求1所述的一种对事件进行监测的无线移动传感网络的构建方法，其特征在于：所述静态传感器节点间互相建立网络连通状态，能够将数据传回汇聚节点，确保网络连通状态。
3.根据权利要求1所述的一种对事件进行监测的无线移动传感网络的构建方法，其特征在于：所述轻量级信息事件包括温度、气压。
4.根据权利要求1所述的一种对事件进行监测的无线移动传感网络的构建方法，其特征在于：所述重量级信息事件包括照片、影片。
5.根据权利要求1所述的一种对事件进行监测的无线移动传感网络的构建方法，其特征在于：所述步骤S40中并将计算出来的结果经由汇聚节点向所选定的移动传感器节点广播，使移动传感器节点移动到候选点上。
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