專利名稱：面向無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)路由的選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面向無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)路由的選擇方法，特別涉及一種在無(wú) 線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，基于傳感器節(jié)點(diǎn)距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)，選擇隨機(jī)路由的方法。
背景技術(shù)：
壓縮感知(Compressed Sensing)是近幾年來(lái)的一項(xiàng)新興信號(hào)處理技術(shù)，其核心思 想是將數(shù)據(jù)采樣和壓縮合并進(jìn)行，首先采集信號(hào)的非自適應(yīng)線性投影(測(cè)量值)，然后根據(jù) 相應(yīng)的重構(gòu)算法由測(cè)量值復(fù)原信號(hào)。壓縮感知有兩個(gè)方面的基本要求信號(hào)的稀疏性，觀測(cè) 基(觀測(cè)矩陣)與變換基(變換矩陣)的非相關(guān)性。對(duì)于自然界的任何信號(hào)，均存在一個(gè) 特定的表示空間，使得該信號(hào)在此空間具有稀疏性。經(jīng)相關(guān)理論證明，隨機(jī)矩陣，即元素為 隨機(jī)數(shù)的矩陣，與固定的變換基具有很好的非相關(guān)性。壓縮感知的數(shù)學(xué)原理為設(shè)長(zhǎng)度為N的矢量信號(hào)X在正交變換基Ψ上的變換系數(shù) 是稀疏的，S卩原始信息X為一維NXl向量，X e Rn，存在一個(gè)NXN變換矩陣Ψ，Χ = ΨΡ， 其中P亦為一維NXl向量，使得P具有稀疏性。信號(hào)的稀疏性是指若向量中非零項(xiàng)的個(gè)數(shù) 為K，K < N，則稱該向量是K-稀疏。用與變換基Ψ不相關(guān)的觀測(cè)矩陣Φ對(duì)原始信息進(jìn)行線性變換，觀測(cè)矩陣Φ為一 個(gè)MXN的矩陣，Φ e Rmxn (Μ << N)，并得到觀測(cè)信號(hào)集合Y，即Y = ΦΧ,γ = φχ = φψρ= φ ρ，故Y為一維MX 1向量。在已知i的條件下，可利用優(yōu)化求解方法從Y中精確地或 高概率地重構(gòu)信號(hào)P，繼而恢復(fù)出原始信號(hào)X。壓縮感知技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于能以遠(yuǎn)低于奈奎斯特采樣率的采樣速率進(jìn)行采樣， 大大減少信號(hào)在數(shù)據(jù)采集和傳輸過(guò)程中消耗的資源和能量。相對(duì)于常規(guī)的先采樣后壓縮的 分布式信源編碼方法，壓縮感知的優(yōu)勢(shì)在于不需要被處理信號(hào)的任何先驗(yàn)信息，且不需要 控制信息交換。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network, WSN)是通過(guò)無(wú)線通信的方式形成 的一個(gè)多跳的且有可能自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由部署在一定檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量微型傳感器節(jié) 點(diǎn)組成，主要功能為協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的監(jiān)測(cè)信息，并發(fā)送給觀察中心 (匯聚節(jié)點(diǎn))。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中包含大量的廣泛分布的節(jié)點(diǎn)，故需要傳輸、分析 和處理大量的數(shù)據(jù)。根據(jù)壓縮感知和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特性，壓縮感知技術(shù)被用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 中，在沒(méi)有任何先驗(yàn)信息的情況下，提供一種有效的數(shù)據(jù)融合算法，減少處理大量數(shù)據(jù)所需 要的觀測(cè)值數(shù)目，降低無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸負(fù)擔(dān)和數(shù)據(jù)融合的計(jì)算復(fù)雜度。在無(wú) 線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，將壓縮感知與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜吐酚上嘟Y(jié)合，各分布節(jié)點(diǎn)的信息在傳向匯聚節(jié) 點(diǎn)的路徑中不斷加權(quán)匯聚，加權(quán)信息構(gòu)成壓縮感知技術(shù)需要的觀測(cè)矩陣，最終匯聚節(jié)點(diǎn)根 據(jù)觀測(cè)矩陣正確重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)信息。經(jīng)路由形成的觀測(cè)矩陣是稀疏矩陣，從而大大減少了匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)重構(gòu)時(shí)的計(jì)算量。然而，目前關(guān)于將壓縮感知用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與路由相結(jié)合的技術(shù)存在很大的缺陷。在當(dāng)前技術(shù)中，經(jīng)現(xiàn)有的路徑選擇技術(shù)形成的觀測(cè)矩陣不再具有很好的隨機(jī)性，故觀 測(cè)矩陣與變換基的非相關(guān)性不能得到保證，從而大大減低了壓縮感知中信號(hào)重構(gòu)的性能。 故如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)由路徑選擇技術(shù)形成的觀測(cè)矩陣的隨機(jī)性成為亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種面向無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)路由的漸進(jìn)式選擇方法，從 而實(shí)現(xiàn)了路由的隨機(jī)性，從而解決將壓縮感知用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)由路徑選擇技術(shù)形 成的觀測(cè)矩陣的隨機(jī)性問(wèn)題。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，最大限度滿足路徑隨機(jī)性的路由選擇方法應(yīng)該是路由選擇 中各個(gè)參數(shù)的確定均為隨機(jī)的路由選擇方法。在本發(fā)明涉及的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，路由選 擇中的參數(shù)包括選擇哪些節(jié)點(diǎn)為路徑開(kāi)啟節(jié)點(diǎn)，被選中節(jié)點(diǎn)如何選擇下一跳節(jié)點(diǎn)，以及節(jié) 點(diǎn)發(fā)送感知數(shù)據(jù)信息時(shí)的加權(quán)系數(shù)。在本發(fā)明的路由選擇方法中，以設(shè)定的概率隨機(jī)地選 擇無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)作為數(shù)據(jù)源發(fā)送數(shù)據(jù)，開(kāi)啟任意路徑；在每一條路徑中，被 選中節(jié)點(diǎn)隨機(jī)地選擇下一跳節(jié)點(diǎn)；被選中節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的加權(quán)系數(shù)是利用隨機(jī)數(shù)生成器生 成的隨機(jī)數(shù)，從而能實(shí)現(xiàn)路由的隨機(jī)性。具體地說(shuō)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案是該面向無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隨 機(jī)路由的選擇方法是所述所述網(wǎng)絡(luò)由傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，所述匯聚節(jié)點(diǎn)和各傳感器節(jié)點(diǎn) 均存儲(chǔ)有所述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?；進(jìn)行所述隨機(jī)路由的選擇時(shí)包括如下步驟(1)所述網(wǎng)絡(luò)以設(shè)定的概率隨機(jī)選擇網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)為準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié) 點(diǎn)，各被選中的準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包中所包含的信息為該節(jié)點(diǎn)的id信息和該 節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算信息，所述運(yùn)算信息為該節(jié)點(diǎn)獲取的檢測(cè)對(duì)象的信息與生成的隨機(jī)數(shù)的乘積；(2)準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)選擇接收其數(shù)據(jù)包的下一跳節(jié)點(diǎn)，被選中的下一跳節(jié) 點(diǎn)滿足以下條件A或條件B，所述條件A為被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)和所述準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)之間的距離最 小，并且該下一跳節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)與所述準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)到匯聚 節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)相同，所述條件B為被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)和所述準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)之間的距離最 小，并且該下一跳節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)比所述準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)到匯聚 節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)小1，如果被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)滿足條件A，則執(zhí)行步驟(3)；否則，判斷被選中的下一 跳節(jié)點(diǎn)是否為匯聚節(jié)點(diǎn)若被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)是匯聚節(jié)點(diǎn)，則執(zhí)行步驟(4)，否則執(zhí)行步驟(3)；(3)準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)將其數(shù)據(jù)包發(fā)送至步驟(2)選中的下一跳節(jié)點(diǎn)；該下一跳節(jié)點(diǎn)在接收到數(shù)據(jù)包后判斷該數(shù)據(jù)包中的id信息中是否存在該下一跳 節(jié)點(diǎn)自身的id信息，若不存在該下一跳節(jié)點(diǎn)自身的id信息，則將該下一跳節(jié)點(diǎn)自身的運(yùn)算信息與其接收到的數(shù)據(jù)包中的運(yùn)算信息相疊加并同時(shí)將該下一跳節(jié)點(diǎn)自身的id信息添加 至其接收到的數(shù)據(jù)包中以使該接收到的數(shù)據(jù)包得到更新，該更新后的數(shù)據(jù)包為該下一跳節(jié) 點(diǎn)的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包；若存在該下一跳節(jié)點(diǎn)自身的id信息，則將該下一跳節(jié)點(diǎn)接收到的 數(shù)據(jù)包作為該下一跳節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包；接著以該下一跳節(jié)點(diǎn)為下一步路徑選擇中準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)執(zhí)行步驟(2)；(4)匯聚節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)包，所述隨機(jī)路由選擇結(jié)束。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明隨機(jī)地確定路由選擇中的各個(gè)參數(shù)，其中，路徑開(kāi)啟節(jié)點(diǎn)的選擇是以設(shè)定 的概率隨機(jī)選擇的，下一跳節(jié)點(diǎn)是在符合要求的節(jié)點(diǎn)中隨機(jī)選擇，被選中節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的 加權(quán)系數(shù)是隨機(jī)數(shù)，從而本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)的路由選擇方式。當(dāng)將壓縮感知用于所述無(wú)線 傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)，依據(jù)這種隨機(jī)的路由選擇方式生成的觀測(cè)矩陣具有隨機(jī)性。根據(jù)隨機(jī)矩陣 與任何固定基具有很好的非相關(guān)性的性質(zhì)，從而能滿足觀測(cè)矩陣與被觀測(cè)信號(hào)的非相關(guān) 性，滿足將壓縮感知有效運(yùn)用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的必要條件。在滿足了隨機(jī)性的同時(shí)，本發(fā)明由于基于傳感器節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳 數(shù)選擇路由，故當(dāng)將壓縮感知用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)，生成的觀測(cè)矩陣具有較好的稀疏性， 從而能大大降低匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)的計(jì)算復(fù)雜度。


圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施方式中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D；圖2為本發(fā)明基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)路由的選擇方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為能夠方便地解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，以下以圖1所示的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)為例。 需要說(shuō)明的是，圖1所示的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)并不是對(duì)本發(fā)明所用的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的限 制。假設(shè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中包含N個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)。作為本發(fā)明的一種 實(shí)施方式，在圖1所示的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，匯聚節(jié)點(diǎn)位于傳感器節(jié)點(diǎn)所覆蓋區(qū)域的中心。 當(dāng)然，本發(fā)明所涉及的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，匯聚節(jié)點(diǎn)可以是位于傳感器節(jié)點(diǎn)所覆蓋區(qū)域內(nèi)的 任意位置，或者是位于傳感器節(jié)點(diǎn)所覆蓋區(qū)域之外，只要能保證匯聚節(jié)點(diǎn)與各傳感器節(jié)點(diǎn) 進(jìn)行正常通信即可。各傳感器節(jié)點(diǎn)均有一個(gè)固有的id。匯聚節(jié)點(diǎn)和各傳感器節(jié)點(diǎn)均存儲(chǔ) 有所述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?，因此網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔⒃趨R聚節(jié)點(diǎn)和各傳感器節(jié)點(diǎn)處均為已知，網(wǎng) 絡(luò)的拓?fù)湫畔W(wǎng)絡(luò)中匯聚節(jié)點(diǎn)的id和位置信息、各傳感器節(jié)點(diǎn)的id和位置信息以及 各傳感器節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑信息。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑 的跳數(shù)最大為U>ax。根據(jù)各傳感器節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)，將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)劃 分為不同的區(qū)域。為便于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，可如圖ι所示將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)劃分為 不同的環(huán)狀區(qū)域，使得到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)相同的傳感器節(jié)點(diǎn)位于同一個(gè)環(huán)狀區(qū) 域中其中，到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)為1的傳感器節(jié)點(diǎn)位于距離匯聚節(jié)點(diǎn)最近的環(huán) 狀區(qū)域中，稱該距離匯聚節(jié)點(diǎn)最近的環(huán)狀區(qū)域?yàn)榈?環(huán)狀區(qū)域；到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的 跳數(shù)為的傳感器節(jié)點(diǎn)位于距離匯聚節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)的環(huán)狀區(qū)域中，稱該距離匯聚節(jié)點(diǎn)最遠(yuǎn)的環(huán)狀區(qū)域?yàn)榈贚max環(huán)狀區(qū)域；從第1環(huán)狀區(qū)域到第Lmax環(huán)狀區(qū)域，其間各環(huán)狀區(qū)域中包含的傳感 器節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)依次加1，即其間各環(huán)狀區(qū)域中包含的傳感器節(jié)點(diǎn)到 匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)依次為2，3，……，Lmax-I,故依次稱其間各環(huán)狀區(qū)域?yàn)榈?環(huán)狀 區(qū)域、第3環(huán)狀區(qū)域、……、第Lmax-I環(huán)狀區(qū)域。故在圖1中，節(jié)點(diǎn)a處于第2環(huán)狀區(qū)域，距 離匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)為2 ；節(jié)點(diǎn)b處于第2環(huán)狀區(qū)域，距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的 跳數(shù)為2 ；節(jié)點(diǎn)c處于第3環(huán)狀區(qū)域，距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)為3 ；節(jié)點(diǎn)d處于第3 環(huán)狀區(qū)域，距離匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)為3。在本發(fā)明的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包均能被正確的接收和轉(zhuǎn)發(fā)。具體地說(shuō)，如圖2所示，本發(fā)明面向無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基于最短路徑的跳 數(shù)的隨 機(jī)路由的選擇方法的步驟為(1)網(wǎng)絡(luò)以設(shè)定的概率隨機(jī)地選擇網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)為準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)，該設(shè) 定的概率為M/N，其中M為滿足M > KlogN的任意整數(shù)，N為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的總個(gè)數(shù)，K為網(wǎng)絡(luò) 中所有節(jié)點(diǎn)獲得的檢測(cè)對(duì)象信息的稀疏性指標(biāo)。各被選中節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包中所包含的信息為 該節(jié)點(diǎn)的id信息以及該節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算信息，所述運(yùn)算信息為該節(jié)點(diǎn)獲取的檢測(cè)對(duì)象的單一 信息值與生成的隨機(jī)數(shù)的乘積，該隨機(jī)數(shù)是由該節(jié)點(diǎn)根據(jù)其自身id信息利用內(nèi)置的隨機(jī) 生成器產(chǎn)生的隨機(jī)系數(shù)；(2)準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)按如下方法選擇接收其數(shù)據(jù)包的下一跳節(jié)點(diǎn)假設(shè)該準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)位于第Lq環(huán)狀區(qū)域，Lq e [1，Lmax]，Lq為正整數(shù)，選 擇與該準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)距離最小，且位于第Lq環(huán)狀區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)或位于第Ltl-I環(huán)狀 區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)為該接收其數(shù)據(jù)包的下一跳節(jié)點(diǎn)。如果位于第Lq環(huán)狀區(qū)域的節(jié)點(diǎn)被選中為 該下一跳節(jié)點(diǎn)，則執(zhí)行步驟(3)；否則，判斷該被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)是否為匯聚節(jié)點(diǎn)若該 被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)是匯聚節(jié)點(diǎn)，則執(zhí)行步驟(4)，否則執(zhí)行步驟(3)。經(jīng)由此種準(zhǔn)備發(fā)送 數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)選擇接收其數(shù)據(jù)包的下一跳節(jié)點(diǎn)選擇方式，實(shí)現(xiàn)了路由選擇中選擇下一跳節(jié) 點(diǎn)的隨機(jī)性；(3)準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)將其數(shù)據(jù)包發(fā)送至步驟(2)選定的下一跳節(jié)點(diǎn)。該下一跳節(jié)點(diǎn)在接收到數(shù)據(jù)包后判斷該數(shù)據(jù)包中的id信息中是否存在該下一跳 節(jié)點(diǎn)的自身id，若不存在該下一跳節(jié)點(diǎn)的自身id，則將該下一跳節(jié)點(diǎn)的自身運(yùn)算信息與其 接收到的數(shù)據(jù)包中的運(yùn)算信息相疊加并同時(shí)將該下一跳節(jié)點(diǎn)的自身id信息添加至其接收 到的數(shù)據(jù)包中以使該接收到的數(shù)據(jù)包得到更新，該更新后的數(shù)據(jù)包為該下一跳節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)備 發(fā)送的數(shù)據(jù)包；若存在該下一跳節(jié)點(diǎn)的自身id，則將該下一跳節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)包作為該 下一跳節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包。接著以該下一跳節(jié)點(diǎn)為下一步路徑選擇中準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)執(zhí)行步驟(2)；(4)匯聚節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)包，所述隨機(jī)路由選擇結(jié)束。
權(quán)利要求
一種面向無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)路由的選擇方法，其特征是所述網(wǎng)絡(luò)由傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，所述匯聚節(jié)點(diǎn)和各傳感器節(jié)點(diǎn)均存儲(chǔ)有所述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?；進(jìn)行所述隨機(jī)路由的選擇時(shí)包括如下步驟(1)所述網(wǎng)絡(luò)以設(shè)定的概率隨機(jī)選擇網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)為準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)，各被選中的準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包中所包含的信息為該節(jié)點(diǎn)的id信息和該節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算信息，所述運(yùn)算信息為該節(jié)點(diǎn)獲取的檢測(cè)對(duì)象的信息與生成的隨機(jī)數(shù)的乘積；(2)準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)選擇接收其數(shù)據(jù)包的下一跳節(jié)點(diǎn)，被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)滿足以下條件A或條件B，所述條件A為被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)和所述準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)之間的距離最小，并且該下一跳節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)與所述準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)相同，所述條件B為被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)和所述準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)之間的距離最小，并且該下一跳節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)比所述準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)小1，如果被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)滿足條件A，則執(zhí)行步驟(3)；否則，判斷被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)是否為匯聚節(jié)點(diǎn)若被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)是匯聚節(jié)點(diǎn)，則執(zhí)行步驟(4)，否則執(zhí)行步驟(3)；(3)準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)將其數(shù)據(jù)包發(fā)送至步驟(2)選中的下一跳節(jié)點(diǎn)；該下一跳節(jié)點(diǎn)在接收到數(shù)據(jù)包后判斷該數(shù)據(jù)包中的id信息中是否存在該下一跳節(jié)點(diǎn)自身的id信息，若不存在該下一跳節(jié)點(diǎn)自身的id信息，則將該下一跳節(jié)點(diǎn)自身的運(yùn)算信息與其接收到的數(shù)據(jù)包中的運(yùn)算信息相疊加并同時(shí)將該下一跳節(jié)點(diǎn)自身的id信息添加至其接收到的數(shù)據(jù)包中以使該接收到的數(shù)據(jù)包得到更新，該更新后的數(shù)據(jù)包為該下一跳節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包；若存在該下一跳節(jié)點(diǎn)自身的id信息，則將該下一跳節(jié)點(diǎn)接收到的數(shù)據(jù)包作為該下一跳節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包；接著以該下一跳節(jié)點(diǎn)為下一步路徑選擇中準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)執(zhí)行步驟(2)；(4)匯聚節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)包，所述隨機(jī)路由選擇結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種面向無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)路由的選擇方法所述網(wǎng)絡(luò)由傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，匯聚節(jié)點(diǎn)和各傳感器節(jié)點(diǎn)均存儲(chǔ)有所述網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?；進(jìn)行隨機(jī)路由選擇時(shí)包括如下步驟(1)網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)選擇準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)；(2)準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)在與其距離最小的下一跳節(jié)點(diǎn)中通過(guò)比較下一跳節(jié)點(diǎn)和準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)的最短路徑的跳數(shù)而選擇接受其數(shù)據(jù)包的下一跳節(jié)點(diǎn)；若被選中的下一跳節(jié)點(diǎn)是匯聚節(jié)點(diǎn)，則執(zhí)行步驟(4)，否則執(zhí)行步驟(3)；(3)將其數(shù)據(jù)包發(fā)送至選中的下一跳節(jié)點(diǎn)，以該下一跳節(jié)點(diǎn)為下一步路徑選擇中準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)執(zhí)行步驟(2)；(4)匯聚節(jié)點(diǎn)接收到數(shù)據(jù)包，結(jié)束隨機(jī)路由選擇。
文檔編號(hào)H04W84/18GK101835233SQ201010128999
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者周斌, 張宏綱, 王峰, 王曉, 趙寧, 趙志峰, 陳先福, 陳琴琴 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)