CN112468963A - 无线传感器网络连通性修复方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

无线传感器网络连通性修复方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无线传感器网络连通性修复方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括：获取无线传感器网络内失效节点的所有邻居节点；判断邻居节点间的距离是否小于预设的通信半径；若邻居节点间的距离小于或等于预设的通信半径，邻居节点间直接建立通信连接；若邻居节点间的距离大于通信半径，从邻居节点中选取最佳候选节点；根据预设移动标准确定最佳候选节点的最小移动距离，并移动最佳候选节点与失效节点的邻居节点建立连接；根据移动后的最佳候选节点的位置确定级联节点的最小移动距离，并移动级联节点至对应位置并与对应上级节点建立连接，实现无线传感器网络连通性修复。上述方法减少了节点移动过程中造成的能量损耗。

Description

无线传感器网络连通性修复方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及无线传感器网络技术领域，具体涉及一种无线传感器网络连通性修复方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
无线传感器网络通过无线通信将大量传感器节点以自组织方式形成分布式感知网络系统，广泛应用于军事侦查、环境监测、森林防火等领域，具有广阔的应用前景。由于无线传感器网络通常部署在恶劣环境中，同时受限于节点自身能量有限，传感器节点容易失效。无线传感器网络中节点的失效将导致网络分块，形成不连通的分区，影响网络整体性能。
目前，许多学者对无线传感器网络连通性修复进行积极研究。一种修复方式是在节点失效后对网络拓扑重构，未考虑节点失效后其邻居节点不在通信范围内的情况。另一种修复方式是其他传感器节点移动到失效节点位置对网络进行修复，但此种修复方式会造成节点移动过程中能量的较大损失。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无线传感器网络连通性修复方法、装置、设备及存储介质。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种无线传感器网络连通性修复方法，包括：
获取无线传感器网络内失效节点的所有邻居节点；
判断所述邻居节点间的距离是否小于预设的通信半径；
若所述邻居节点间的距离小于或等于预设的通信半径，所述邻居节点间直接建立通信连接；
若所述邻居节点间的距离大于通信半径，从所述邻居节点中选取最佳候选节点；
根据预设移动标准确定所述最佳候选节点的最小移动距离，并移动所述最佳候选节点与所述失效节点的邻居节点建立连接；
根据移动后的所述最佳候选节点的位置确定级联节点的最小移动距离，并移动所述级联节点至对应位置并与对应上级节点建立连接，实现无线传感器网络连通性修复；所述上级节点为已进行位置移动的所述级联节点的邻居节点。
可选的，还包括：
统计所述失效节点的度。
可选的，所述所述邻居节点间直接建立通信连接，包括：
判断所述失效节点的度是否大于3；
若所述失效节点的度大于3，则获取所有的所述邻居节点对应的预设编号；
将最小的所述预设编号对应的所述邻居节点与剩余所述邻居节点建立连接；
若所述失效节点的度小于3，则所述失效节点的邻居节点间直接建立连接。
可选的，所述从所述邻居节点中选取最佳候选节点，包括：
统计所述失效节点的所有的所述邻居节点的度；
选取所述邻居节点的度最小的节点，作为初始邻居节点；
判断所述初始邻居节点的个数是否为1；
若所述初始邻居节点的个数为1，确定所述初始邻居节点为所述最佳候选节点；
若所述初始邻居节点的个数不为1，计算所述初始邻居节点与所述失效节点的欧式距离；
选取所述欧式距离最小的所述初始邻居节点为所述最佳候选节点。
可选的，所述根据预设移动标准确定所述最佳候选节点的最小移动距离，并移动所述最佳候选节点与所述失效节点的邻居节点建立连接，包括：
判断所述失效节点的度是否大于或等于3；
若大于或等于3，所述最佳候选节点的所述最小移动距离为所述最佳候选节点与所述失效节点间的欧式距离，移动所述最佳候选节点至所述失效节点的位置处与所述邻居节点建立连接；
若小于3，根据所述邻居节点和所述通信半径确定所述最佳候选节点的所述最小移动距离，移动所述最佳候选节点并与所述连接节点建立连接。
可选的，所述根据所述邻居节点和所述通信半径确定所述最佳候选节点的所述最小移动距离，包括：
确定以所述邻居节点为圆心，以所述通信半径为半径的圆与节点连线的交点；所述节点连线为所述最佳候选节点和所述失效节点的所述邻居节点间的连线；
确定所述最佳候选节点与所述交点间的距离，所述距离为所述最佳候选节点的所述最小移动距离。
可选的，所述根据移动后的所述最佳候选节点的位置确定级联节点的最小移动距离，包括：
根据所述最佳候选节点的位置确定所述最佳候选节点的第一邻居节点的最小移动距离；
根据所述第一邻居节点的位置确定所述第一邻居节点的邻居节点的最小移动距离，依次得到所有待移动节点的最小移动距离。
一种无线传感器网络连通性修复装置，包括：
邻居节点获取模块，用于获取无线传感器网络内失效节点的所有邻居节点；
第一判断模块，用于判断所述邻居节点间的距离是否小于预设的通信半径；
第一连通模块，用于若所述邻居节点间的距离小于或等于预设的通信半径，所述邻居节点间直接建立通信连接；
最佳候选节点选取模块，用于若所述邻居节点间的距离大于通信半径，从所述邻居节点中选取最佳候选节点；
最佳候选节点移动模块，用于根据预设移动标准确定所述最佳候选节点的最小移动距离，并移动所述最佳候选节点与所述失效节点的邻居节点建立连接；
级联节点移动模块，用于根据移动后的所述最佳候选节点的位置确定级联节点的最小移动距离，并移动所述级联节点至对应位置并与对应上级节点建立连接，实现无线传感器网络连通性修复；所述上级节点为已进行位置移动的所述级联节点的邻居节点。
一种无线传感器网络连通性修复设备，包括：
处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序至少用于执行上述所述的无线传感器网络连通性修复方法；
所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序。
一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述所述的无线传感器网络连通性修复方法中各个步骤。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请中公开一种无线传感器网络连通性修复方法，包括：获取无线传感器网络内失效节点的所有邻居节点；判断邻居节点间的距离是否小于预设的通信半径；若邻居节点间的距离小于或等于预设的通信半径，邻居节点间直接建立通信连接；若邻居节点间的距离大于通信半径，统计邻居节点的度；根据邻居节点的度选取最佳候选节点；根据预设移动标准确定最佳候选节点的最小移动距离，并移动最佳候选节点与失效节点的邻居节点建立连接；根据移动后的最佳候选节点的位置确定级联节点的最小移动距离，并移动级联节点至对应位置并与对应上级节点建立连接，实现无线传感器网络连通性修复；上级节点为已进行位置移动的级联节点的邻居节点。上述方法中若失效节点的邻居节点间的距离小于或等于通信半径，则代表邻居节点互相处在各自的通信半径内，此时邻居节点无需移动，只要邻居节点间直接建立连接即可，若邻居节点间的距离大于通信半径，则选取最佳候选节点，然后计算最佳候选节点的最小移动距离，根据此最小移动距离移动最佳候选节点至对应位置，然后以移动后的最佳候选节点的新位置为标准计算最佳候选节点的邻居节点的最小移动距离并移动最佳候选节点的邻居节点，依次确定所有级联节点的最小移动距离并进行相应的节点移动。上述方法中，以节点的最小移动距离为标准进行节点的移动，进而实现无线传感器网络的连通性修复。减少了修复过程中节点移动距离，进而减少了节点移动过程中造成的能量损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的无线传感器网络连通性修复方法流程图；
图2是本发明一实施例提供的无线传感器网络连通性修复方法流程图；
图3是本发明一实施例提供的无线传感器网络连通性修复方法流程图；
图4是本发明一实施例提供的无线传感器网络连通性修复装置模块图；
图5是本发明一实施例提供的无线传感器网络连通性修复设备结构图；
图6是本发明一实施例提供的节点不移动的修复示意图；
图7是本发明一实施例提供的节点移动的修复示意图；
图8是本发明一实施例提供的节点移动修复效果的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
图1是本发明一实施例提供的无线传感器网络连通性修复方法流程图。参见图1，一种无线传感器网络连通性修复方法，包括：
步骤101：获取无线传感器网络内失效节点的所有邻居节点。当无线传感器网络中有节点失效时，先统计该失效节点的邻居节点。
步骤102：判断所述邻居节点间的距离是否小于预设的通信半径。此处的通信半径为固定值，具体的数值选择根据用户实际需求而定，例如可根据传感器的通信有效范围确定通信半径。同时，本申请中全篇涉及的通信半径均为同一值。
步骤103：若所述邻居节点间的距离小于或等于预设的通信半径，所述邻居节点间直接建立通信连接。当邻居节点间的距离小于等于通信半径时，代表失效节点的邻居节点互相处在各自的通信半径内，此时邻居节点均无需移动，只要邻居节点间直接建立通信即可。
步骤104：若邻居节点间的距离大于通信半径，从邻居节点中选取最佳候选节点。当邻居节点间距离大于通信半径，此时需要通过移动邻居节点建立通信链路对网络进行修复，在确定如何移动节点时，优先在失效节点的所有邻居节点中选取一个最佳候选节点作为初始移动节点，从该初始移动节点开始进行节点的移动。
步骤105：根据预设移动标准确定所述最佳候选节点的最小移动距离，并移动所述最佳候选节点与所述失效节点的邻居节点建立连接。当确定最佳候选节点后，根据最佳候选节点和失效节点其他的邻居节点间的位置关系，确定最佳候选节点需要移动的最小距离，然后最佳候选节点移动到最小距离对应位置并与邻居节点建立连接。
步骤106：根据移动后的所述最佳候选节点的位置确定级联节点的最小移动距离，并移动所述级联节点至对应位置并与对应上级节点建立连接，实现无线传感器网络连通性修复；所述上级节点为已进行位置移动的所述级联节点的邻居节点。根据步骤105中同样的方式根据最佳候选节点和最佳候选节点的邻居节点的位置，确定最佳候选节点的邻居节点的最小移动距离，进行移动并与最佳候选节点建立连接，然后再依次对最佳候选节点的邻居节点的邻居节点进行移动，如此循环，将所有的级联节点均进行移动，实现网络的连通性修复。
上述方法中当网络中节点失效时，其邻居节点之间距离若小于通信半径，邻居节点间直接建立通信链路进行连通性修复。失效节点的邻居节点间距离大于通信半径，选举最佳候选节点，通过通信半径与邻居节点位置计算待移动位置，最佳候选节点移动到待移动位置进行网络连通性修复。本发明减少了修复过程中节点移动距离，进而减少了节点移动过程中造成的能量损耗。
为了更详细地介绍本申请中无线传感器网络连通性修复方法，现详细介绍当邻居节点间的距离小于或等于通信半径时的修复方法，具体如下：
图2是本发明一实施例提供的无线传感器网络连通性修复方法流程图。参见图2，一种无线传感器网络连通性修复方法，包括：
步骤201：邻居节点间的距离小于或等于预设的通信半径，统计失效节点的度。失效节点的度即代表其有多少邻居节点。
步骤202：判断所述失效节点的度是否大于3。即判断失效节点是否存在两个以上的邻居节点。
步骤203：若所述失效节点的度大于3，则获取所有的所述邻居节点对应的预设编号。该预设编号为节点的编号，节点编号是无线传感器网络初始时候按照节点x轴坐标从左到右的顺序人为设定的。
步骤204：将最小的所述预设编号对应的所述邻居节点与剩余所述邻居节点建立连接。即，将失效节点的邻居节点中编号最小的节点去和其他剩余邻居节点间建立通信链路。
步骤205：若所述失效节点的度小于3，则所述失效节点的邻居节点间直接建立连接。若失效节点的度小于3，则默认失效节点的度为2，此时只要将失效节点的两个邻居节点间直接连接即可。若失效节点的度为1，此种情况下代表失效节点的失效不会对网络其他节点通信造成影响，此时无需对此网络进行连通性修复。
上述方法中介绍了当失效节点的邻居节点间的距离小于通信半径时，无需移动节点即可实现网络的连通性修复。现为了更全面的介绍本申请无需传感器网络连通性修复方法，现举例介绍当邻居节点间的距离大于通信半径时的修复方法，具体如下：
图3是本发明一实施例提供的无线传感器网络连通性修复方法流程图。参见图3，一种无线传感器网络连通性修复方法，包括：
步骤301：邻居节点间的距离大于通信半径，统计所述失效节点的所有的所述邻居节点的度。当失效节点的邻居节点互相不在通信半径内时，统计所有邻居节点的度。
步骤302：选取所述邻居节点的度最小的节点，作为初始邻居节点。
步骤303：判断所述初始邻居节点的个数是否为1。即，判断度最小的邻居节点是否只有一个。
步骤304：若所述初始邻居节点的个数为1，确定所述初始邻居节点为所述最佳候选节点；若度最小的邻居节点只有一个，则选此邻居节点为最佳候选节点。
步骤305：若所述初始邻居节点的个数不为1，计算所述初始邻居节点与所述失效节点的欧式距离；此处的欧式距离即为邻居节点和失效节点间的直线距离。
步骤306：选取所述欧式距离最小的所述初始邻居节点为所述最佳候选节点。
步骤307：判断所述失效节点的度是否大于或等于3；
步骤308：若大于或等于3，所述最佳候选节点的所述最小移动距离为所述最佳候选节点与所述失效节点间的欧式距离，移动所述最佳候选节点至所述失效节点的位置处与所述邻居节点建立连接；当失效节点的度为3时，直接将最佳候选节点移动至失效节点的位置处，然后将该最佳候选节点与剩余的邻居节点建立连接进行连通性修复。
步骤309：若小于3，确定以所述邻居节点为圆心，以所述通信半径为半径的圆与节点连线的交点；所述节点连线为所述最佳候选节点和所述失效节点的所述邻居节点间的连线。
步骤310：确定所述最佳候选节点与所述交点间的距离，所述距离为所述最佳候选节点的所述最小移动距离。
步骤311：根据所述最佳候选节点的位置确定所述最佳候选节点的第一邻居节点的最小移动距离。
步骤312：根据所述第一邻居节点的位置确定所述第一邻居节点的邻居节点的最小移动距离，依次得到所有待移动节点的最小移动距离。此处的待移动节点为在选取最佳候选节点后确定。
现为了更详细地介绍本申请中的修复方法，现举例进行详细介绍。
图6是本发明一实施例提供的节点不移动的修复示意图；图7是本发明一实施例提供的节点移动的修复示意图。图8是本发明一实施例提供的节点移动修复效果的示意图。
参见图6和图7，本实施例以无线传感器网络有10个节点为例，其中失效节点为A4，节点通信半径为R，所有节点的通信半径均相同，具体修复过程如下：
节点A4失效，造成网络分块，左右网络块不连通。如图6(a)所示，A4节点失效，此时以A5为圆心，以R为半径画圆，此时A3处于该圆内部，所以A3和A5互相处在各自的通信半径R内，此时只需在邻居节点间直接建立通信即可。图6(b)为在节点不移动情况下，邻居节点(A3和A5)间直接建立通信链路对网络进行修复后网络拓扑。
当失效节点A4多个邻居节点中至少有一个不在通信半径内，统计节点A3和节点A5的度，在其中寻找度最小的点Adm。其中，A3的度为2，A5的度为3，度最小的点为A3，即Adm＝A3，此时失效节点A4邻居节点仅存在唯一Adm，Adm当选为最佳候选节点BC。需要注意的是若Adm不唯一，则在Adm中寻找与失效节点Af欧氏距离最近的节点Admd作为最佳候选节点BC。若失效节点的度大于等于3时，最佳候选节点直接移动到失效节点的位置进行修复。若失效节点的度小于3时，则通过以下步骤计算最佳候选节点的待移动位置。如图7(a)所示，节点A1、A2、A3、A4和A5位置分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)和(x5,y5)。节点A4失效，首先在其邻居节点A3和A5寻找度最小的节点。节点A3度最小，因此选择节点A3对网络进行修复。此时A3不在A5的通信范围内，此时需要计算A3的最小移动距离，具体计算过程如下：
A3和A5间的直线方程为：
Figure BDA0002805110430000101
以节点通信半径R为圆半径，以节点A5位置(x5,y5)为圆心作圆，圆方程为：
(x-x5)2+(y-y5)2＝R2 (2)
由式(1)与式(2)得节点A3的待移动位置a3(x′3,y′3)
Figure BDA0002805110430000111
得到A3的待移动距离a3的具体位置后，将A3移动至a3处，然后，根据a3计算A3的邻居节点A2的最小移动距离，如图7(b)所示，a3与节点A2用直线相连，以节点通信半径R为圆半径，以a3(x′3,y′3)为圆心作圆，虚线圆表示其通信范围，直线与圆交点为节点A2待移动位置a2(x′2,y′2)。得到A2的待移动距离a2的具体位置后，将A2移动至a2处，然后，根据a2计算A2的邻居节点A1的最小移动距离，如图7(c)所示，同理可得节点A1待移动位置a1(x′1,y′1)。网络出现失效节点后，使用本方法对网络修复，节点{A1,A2,A3}移动到相应位置，修复效果如图8所示。
本发明减少了修复过程中节点移动距离，进而减少了节点移动过程中造成的能量损耗，提高了无线传感器网络故障修复效率。
对应于本发明实施例提供的一种无线传感器网络连通性修复方法，本发明实施例还提供一种无线传感器网络连通性修复装置。请参见下文实施例。
图4是本发明一实施例提供的无线传感器网络连通性修复装置模块图。参见图4，一种无线传感器网络连通性修复装置，包括：
邻居节点获取模块401，用于获取无线传感器网络内失效节点的所有邻居节点；
第一判断模块402，用于判断所述邻居节点间的距离是否小于预设的通信半径；
第一连通模块403，用于若所述邻居节点间的距离小于或等于预设的通信半径，所述邻居节点间直接建立通信连接；
最佳候选节点选取模块404，用于若所述邻居节点间的距离大于通信半径，从所述邻居节点中选取最佳候选节点；
最佳候选节点移动模块405，用于根据预设移动标准确定所述最佳候选节点的最小移动距离，并移动所述最佳候选节点与所述失效节点的邻居节点建立连接；
级联节点移动模块406，用于根据移动后的所述最佳候选节点的位置确定级联节点的最小移动距离，并移动所述级联节点至对应位置并与对应上级节点建立连接，实现无线传感器网络连通性修复；所述上级节点为已进行位置移动的所述级联节点的邻居节点。
其中，最佳候选节点移动模块405具体用于：判断所述失效节点的度是否大于或等于3；
若大于或等于3，所述最佳候选节点的所述最小移动距离为所述最佳候选节点与所述失效节点间的欧式距离，移动所述最佳候选节点至所述失效节点的位置处与所述邻居节点建立连接；
若小于3，根据所述邻居节点和所述通信半径确定所述最佳候选节点的所述最小移动距离，移动所述最佳候选节点并与所述连接节点建立连接。
上述装置在节点失效情况下，其邻居节点通过移动或直接建立通信链路恢复网络连通性。当网络中节点失效时，其邻居节点之间距离若小于通信半径，邻居节点间直接建立通信链路进行连通性修复。失效节点的邻居节点间距离大于通信半径，利用节点度与节点间欧式距离选举最佳候选节点，通过通信半径与邻居节点位置计算待移动位置，最佳候选节点移动到待移动位置进行网络连通性修复。本发明减少了修复过程中节点移动距离，进而减少了节点移动过程中造成的能量损耗。
为了更清楚地介绍实现本发明实施例的硬件系统，对应于本发明实施例提供的一种无线传感器网络连通性修复方法，本发明实施例还提供一种可无线传感器网络连通性修复系统。请参见下文实施例。
图5是本发明一实施例提供的无线传感器网络连通性修复设备结构图。参见图5，一种无线传感器网络连通性修复设备，包括：
处理器501，以及与所述处理器501相连接的存储器502；
所述存储器502用于存储计算机程序，所述计算机程序至少用于执行上述所述的无线传感器网络连通性修复方法；
所述处理器501用于调用并执行所述存储器502中的所述计算机程序。
在此基础上，本申请中还公开一种存储介质，该存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述所述的无线传感器网络连通性修复方法中各个步骤。
上述设备中通过计算失效节点的邻居节点的最小移动距离，根据最小移动距离对邻居节点进行移动，最终实现网络的连通性修复，此修复过程中节点按照最小移动距离进行移动，进而减少了节点移动过程中造成的能量损耗，提高了连通性修复的有效性及效率。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种无线传感器网络连通性修复方法，其特征在于，包括：
获取无线传感器网络内失效节点的所有邻居节点；
判断所述邻居节点间的距离是否小于预设的通信半径；
若所述邻居节点间的距离小于或等于预设的通信半径，所述邻居节点间直接建立通信连接；
若所述邻居节点间的距离大于通信半径，从所述邻居节点中选取最佳候选节点；
根据预设移动标准确定所述最佳候选节点的最小移动距离，并移动所述最佳候选节点与所述失效节点的邻居节点建立连接；
根据移动后的所述最佳候选节点的位置确定级联节点的最小移动距离，并移动所述级联节点至对应位置并与对应上级节点建立连接，实现无线传感器网络连通性修复；所述上级节点为已进行位置移动的所述级联节点的邻居节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
统计所述失效节点的度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述所述邻居节点间直接建立通信连接，包括：
判断所述失效节点的度是否大于3；
若所述失效节点的度大于3，则获取所有的所述邻居节点对应的预设编号；
将最小的所述预设编号对应的所述邻居节点与剩余所述邻居节点建立连接；
若所述失效节点的度小于3，则所述失效节点的邻居节点间直接建立连接。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述邻居节点中选取最佳候选节点，包括：
统计所述失效节点的所有的所述邻居节点的度；
选取所述邻居节点的度最小的节点，作为初始邻居节点；
判断所述初始邻居节点的个数是否为1；
若所述初始邻居节点的个数为1，确定所述初始邻居节点为所述最佳候选节点；
若所述初始邻居节点的个数不为1，计算所述初始邻居节点与所述失效节点的欧式距离；
选取所述欧式距离最小的所述初始邻居节点为所述最佳候选节点。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据预设移动标准确定所述最佳候选节点的最小移动距离，并移动所述最佳候选节点与所述失效节点的邻居节点建立连接，包括：
判断所述失效节点的度是否大于或等于3；
若大于或等于3，所述最佳候选节点的所述最小移动距离为所述最佳候选节点与所述失效节点间的欧式距离，移动所述最佳候选节点至所述失效节点的位置处与所述邻居节点建立连接；
若小于3，根据所述邻居节点和所述通信半径确定所述最佳候选节点的所述最小移动距离，移动所述最佳候选节点并与所述连接节点建立连接。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述邻居节点和所述通信半径确定所述最佳候选节点的所述最小移动距离，包括：
确定以所述邻居节点为圆心，以所述通信半径为半径的圆与节点连线的交点；所述节点连线为所述最佳候选节点和所述失效节点的所述邻居节点间的连线；
确定所述最佳候选节点与所述交点间的距离，所述距离为所述最佳候选节点的所述最小移动距离。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据移动后的所述最佳候选节点的位置确定级联节点的最小移动距离，包括：
根据所述最佳候选节点的位置确定所述最佳候选节点的第一邻居节点的最小移动距离；
根据所述第一邻居节点的位置确定所述第一邻居节点的邻居节点的最小移动距离，依次得到所有待移动节点的最小移动距离。
8.一种无线传感器网络连通性修复装置，其特征在于，包括：
邻居节点获取模块，用于获取无线传感器网络内失效节点的所有邻居节点；
第一判断模块，用于判断所述邻居节点间的距离是否小于预设的通信半径；
第一连通模块，用于若所述邻居节点间的距离小于或等于预设的通信半径，所述邻居节点间直接建立通信连接；
最佳候选节点选取模块，用于若所述邻居节点间的距离大于通信半径，从所述邻居节点中选取最佳候选节点；
最佳候选节点移动模块，用于根据预设移动标准确定所述最佳候选节点的最小移动距离，并移动所述最佳候选节点与所述失效节点的邻居节点建立连接；
级联节点移动模块，用于根据移动后的所述最佳候选节点的位置确定级联节点的最小移动距离，并移动所述级联节点至对应位置并与对应上级节点建立连接，实现无线传感器网络连通性修复；所述上级节点为已进行位置移动的所述级联节点的邻居节点。
9.一种无线传感器网络连通性修复设备，其特征在于，包括：
处理器，以及与所述处理器相连接的存储器；
所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序至少用于执行权利要求1-7任一项所述的无线传感器网络连通性修复方法；
所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7任一项所述的无线传感器网络连通性修复方法中各个步骤。
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