專利名稱：：基于查詢的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多源數(shù)據(jù)融合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種基于查詢的的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多源數(shù)據(jù)融合方法。
背景技術(shù)：
：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetwork,WSN)是一種新型的以數(shù)據(jù)為中心的無線網(wǎng)絡(luò)，它融合了傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)和數(shù)據(jù)庫處理技術(shù)，由具有傳感、計(jì)算和通信能力的節(jié)點(diǎn)組成。主要功能是收集傳感器節(jié)點(diǎn)所在監(jiān)測區(qū)域的信息，進(jìn)行一定的處理后傳給sink節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對物理世界的監(jiān)測。在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、智能家具系統(tǒng)等許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。路由協(xié)議負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)分組從源節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到目的節(jié)點(diǎn)，它主要包括兩個(gè)方面的功能:尋找源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)間的優(yōu)化路徑，將數(shù)據(jù)分組沿著優(yōu)化路徑正確轉(zhuǎn)發(fā)。但是，由于WSN自身在能量供應(yīng)、數(shù)據(jù)處理以及通信能力上的限制，其路由協(xié)議與傳統(tǒng)的路由協(xié)議有較大的不同，能量的有效利用是WSN路由協(xié)議設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以監(jiān)測區(qū)域和感知數(shù)據(jù)為目的，數(shù)據(jù)從傳感器節(jié)點(diǎn)流向sink節(jié)點(diǎn)。以數(shù)據(jù)為中心形成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑是一種適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由機(jī)制，基于查詢的路由協(xié)議即是基于這一機(jī)制。數(shù)據(jù)查詢協(xié)議是傳感器網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵問題之一，目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)查詢協(xié)議可以適應(yīng)所有的傳感器網(wǎng)絡(luò)，針對不同的應(yīng)用，設(shè)計(jì)出適合該應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)才能高效地解決問題。Sink節(jié)點(diǎn)發(fā)出查詢消息后，在收集信息的過程中采用各個(gè)節(jié)點(diǎn)單獨(dú)傳送數(shù)據(jù)到匯聚節(jié)點(diǎn)的方法是不合適的，主要原因有浪費(fèi)通信帶寬和能量，降低信息收集的效率，多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)傳送數(shù)據(jù)會增加數(shù)據(jù)鏈路層的調(diào)度難度，造成頻繁的沖突碰撞，降低了通信效率，從而影響了信息收集的及時(shí)性。傳感器網(wǎng)絡(luò)中，考慮到數(shù)據(jù)融合的路由方式將研究焦點(diǎn)從傳統(tǒng)的以地址為中心的路由(節(jié)點(diǎn)沿著到sink節(jié)點(diǎn)的最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)移到以數(shù)據(jù)為中心的路由(節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)的內(nèi)容，對來自多個(gè)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合操作，然后轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù))。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在收集數(shù)據(jù)過程中需要設(shè)計(jì)出低復(fù)雜度、高數(shù)據(jù)融合率、低能耗和便于維護(hù)的路由。數(shù)據(jù)查詢路由協(xié)議最典型的是定向擴(kuò)散協(xié)議(DirectedDiffusion,DD),定向擴(kuò)散協(xié)議的路由機(jī)制可以分為三個(gè)階段:興趣擴(kuò)散、梯度建立和數(shù)據(jù)沿加強(qiáng)路徑傳輸，如圖1所示。其中，興趣擴(kuò)散和探測梯度建立都依賴于信息的平面泛洪，時(shí)間和能量開銷都比較大，并且會產(chǎn)生大量冗余信息，嚴(yán)重影響了定向擴(kuò)散協(xié)議的能量利用效率。更為嚴(yán)重的是，隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大，泛洪的開銷會飛速提高，使得定向擴(kuò)散協(xié)議很難應(yīng)用到大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)前針對定向擴(kuò)散算法的改進(jìn)研究集中在如何控制興趣消息的擴(kuò)散范圍或數(shù)據(jù)傳播范圍，從而降低網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量的消耗。(I)在興趣擴(kuò)散階段，通過建立簇或樹結(jié)構(gòu)將網(wǎng)絡(luò)分層，減少興趣消息或探測數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā)的跳數(shù)?；蚴峭ㄟ^定義梯度的閾值來限制源節(jié)點(diǎn)以及每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)擴(kuò)散的深度及廣度來減少興趣消息的轉(zhuǎn)發(fā)范圍。達(dá)到節(jié)約能耗，縮短網(wǎng)絡(luò)延遲，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期的目的。(2)在梯度建立階段，源節(jié)點(diǎn)向sink節(jié)點(diǎn)發(fā)送探測數(shù)據(jù)包的過程中，泛洪方式在帶來巨大的網(wǎng)絡(luò)能耗和網(wǎng)絡(luò)延遲的同時(shí)產(chǎn)生大量的冗余信息。減少或去除傳輸探測數(shù)據(jù)包所帶來的能量消耗，是提高網(wǎng)絡(luò)能量利用率、減少網(wǎng)絡(luò)延遲的一個(gè)中要的途徑。(3)在加強(qiáng)路徑形成后，源節(jié)點(diǎn)將采集數(shù)據(jù)沿著加強(qiáng)的路徑發(fā)送給sink節(jié)點(diǎn)。當(dāng)查詢周期較長時(shí)，該路徑上的節(jié)點(diǎn)會因能耗過大而過早的死亡，造成網(wǎng)絡(luò)分割。當(dāng)查詢周期比較短，興趣消息頻繁發(fā)生變化時(shí)，若每次源節(jié)點(diǎn)都要發(fā)送探測數(shù)據(jù)包建立加強(qiáng)路徑，則一定程度存在很大的能量浪費(fèi)。根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的剩余能量、是否為簇頭或源節(jié)點(diǎn)、位置等因素來選擇下一跳節(jié)點(diǎn)，能有效的均衡網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的能耗，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的數(shù)據(jù)查詢路由協(xié)議中能量消耗大和節(jié)點(diǎn)能耗不均問題，提供一種基于查詢的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多源數(shù)據(jù)融合方法，首先通過分簇解決興趣擴(kuò)散階段泛洪方式所帶來的巨大能耗，然后通過省略梯度建立和路徑加強(qiáng)階段，來減少建立梯度和路徑加強(qiáng)所帶來的能量消耗和網(wǎng)絡(luò)延遲問題，從而有效地延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，基于查詢的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多源數(shù)據(jù)融合方法，包括網(wǎng)絡(luò)分簇、興趣擴(kuò)散以及數(shù)據(jù)傳輸三個(gè)階段，具體如下。(I)網(wǎng)絡(luò)分簇。I)在簇頭選舉階段，利用節(jié)點(diǎn)的剩余能量以及節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域的稀疏程度來保證簇頭的均勻分布；即各節(jié)點(diǎn)首先選取一個(gè)之間的隨機(jī)數(shù)，與閾值T(Vi)進(jìn)行比較，如果這個(gè)數(shù)小于閾值T(Vi),則該節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭，其中閾值T(Vi)采用公式(I)，節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域的密度計(jì)算采用公式(2)。2)在簇的建立階段，結(jié)合各簇頭所在區(qū)域的節(jié)點(diǎn)密度與距sink節(jié)點(diǎn)的距離來構(gòu)造大小不等的簇半徑成簇；達(dá)到平衡各簇網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，均衡網(wǎng)絡(luò)能耗的目的。簇半徑的構(gòu)造采用公式(3)。3)簇頭建立簇成員信息表，記錄簇成員節(jié)點(diǎn)的ID、剩余能量、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、數(shù)據(jù)采集類型等。(2)興趣擴(kuò)散。I)sink節(jié)點(diǎn)周期性的通過單跳或多跳的方式將興趣消息發(fā)送給所有的簇頭。興趣消息是對采集任務(wù)的具體描述，包括:任務(wù)類型、目標(biāo)區(qū)域、數(shù)據(jù)發(fā)送速率等參數(shù)。2)簇頭收到興趣消息后，首先查詢自己所維持的簇成員節(jié)點(diǎn)信息表，若簇內(nèi)存在節(jié)點(diǎn)所采集的數(shù)據(jù)符合興趣要求，則該簇頭將興趣消息擴(kuò)散到簇內(nèi)，若沒有則不擴(kuò)散。(3)數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定后，sink節(jié)點(diǎn)為進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢將興趣消息擴(kuò)散到網(wǎng)絡(luò)中，采集的數(shù)據(jù)符合sink節(jié)點(diǎn)興趣的節(jié)點(diǎn)成為源節(jié)點(diǎn)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)產(chǎn)生或收到數(shù)據(jù)后，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的能量、有無數(shù)據(jù)、距離路徑能耗等來確定轉(zhuǎn)移方向，用路由表table,(k=1，2,...m)來記錄源節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳送到sink節(jié)點(diǎn)所經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)。各源節(jié)點(diǎn)計(jì)算所有鄰居節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級，選擇優(yōu)先級高的作為下一跳節(jié)點(diǎn)，直到將數(shù)據(jù)傳送給sink節(jié)點(diǎn)。另外，為保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中能夠更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，使源節(jié)點(diǎn)和簇頭的優(yōu)先級高于其它普通節(jié)點(diǎn)個(gè)，避免沒有數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)作為中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)而浪費(fèi)能量。其中優(yōu)先級函數(shù)采用公式(4)-(13)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:(I)將網(wǎng)絡(luò)分層，進(jìn)行興趣擴(kuò)散。本發(fā)明首先通過分簇將網(wǎng)絡(luò)劃分成一個(gè)多層網(wǎng)絡(luò)。然后，sink節(jié)點(diǎn)通過單跳或多跳的方式將興趣擴(kuò)散到各個(gè)簇頭。最后，簇頭再根據(jù)簇內(nèi)成員的信息決定是否將興趣擴(kuò)散到簇內(nèi)。相比于泛洪的方式，本發(fā)明能夠有效的減少興趣擴(kuò)散階段的能耗。另外，針對以往的均勻分簇算法造成網(wǎng)絡(luò)中能耗不均的問題，采用非均勻分簇的思想，利用節(jié)點(diǎn)密度和剩余能量設(shè)置簇頭的選擇閾值，在節(jié)點(diǎn)密集區(qū)增加簇頭數(shù)量，在簇的建立階段利用簇頭密度及距sink節(jié)點(diǎn)的距離建立不同的簇半徑，達(dá)到平衡全網(wǎng)簇規(guī)模的目的。(2)省略梯度建立和路徑加強(qiáng)階段。在梯度建立階段，源節(jié)點(diǎn)向sink節(jié)點(diǎn)發(fā)送探測數(shù)據(jù)包的過程中，泛洪方式在帶來巨大的網(wǎng)絡(luò)能耗和網(wǎng)絡(luò)延遲的同時(shí)產(chǎn)生大量的冗余信息。減少或去除傳輸探測數(shù)據(jù)包所帶來的能量消耗，是提高網(wǎng)絡(luò)能量利用率、減少網(wǎng)絡(luò)延遲的一個(gè)重要的途徑。加強(qiáng)路徑形成后，源節(jié)點(diǎn)將采集數(shù)據(jù)沿著加強(qiáng)的路徑發(fā)送給sink節(jié)點(diǎn)。當(dāng)查詢周期較長時(shí)，該路徑上的節(jié)點(diǎn)會因能耗過大而過早的死亡，造成網(wǎng)絡(luò)分割。不提前建立路徑，直接從鄰居節(jié)點(diǎn)中根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量、是否為源節(jié)點(diǎn)、位置等因素來選擇下一跳節(jié)點(diǎn)，能有效的均衡網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的能耗，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。(3)本發(fā)明提出一種新型的鄰居節(jié)點(diǎn)選擇策略，即根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)的類型、位置、兩節(jié)點(diǎn)之間的通信代價(jià)來構(gòu)造優(yōu)先級函數(shù)。避免能量低的節(jié)點(diǎn)加入數(shù)據(jù)傳輸路徑，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能耗的均衡性。增大簇頭以及源節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級，減少普通節(jié)點(diǎn)只是作為中繼節(jié)點(diǎn)而轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)而引起的能量浪費(fèi)。距離sink節(jié)點(diǎn)近的鄰居節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級較高，保證數(shù)據(jù)向著sink節(jié)點(diǎn)的方向傳輸。選擇兩節(jié)點(diǎn)之間通信代價(jià)低的路徑，能夠更好地節(jié)約能量，提高能量的有效性。圖1是定向擴(kuò)散路由建立過程。圖2節(jié)點(diǎn)位置與路由選擇。圖3為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)分布情況及節(jié)點(diǎn)類型。圖4為網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包傳輸量與網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行輪數(shù)的關(guān)系圖。圖5為網(wǎng)絡(luò)中每輪能量消耗對比圖。圖6為網(wǎng)絡(luò)中剩余能量對比圖。圖7為網(wǎng)絡(luò)的生命周期對比圖。圖7(a)為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為100時(shí)的網(wǎng)絡(luò)生命周期對比圖。圖7(b)為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為200時(shí)的網(wǎng)絡(luò)生命周期對比圖。具體實(shí)施例方式基于查詢的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多源數(shù)據(jù)融合方法，包括分簇、興趣擴(kuò)散以及數(shù)據(jù)傳輸三個(gè)階段，其中，本發(fā)明為周期性執(zhí)行，當(dāng)節(jié)點(diǎn)不工作時(shí)進(jìn)入休眠狀態(tài)。本發(fā)明涉及的物理模型為:在200mX200m的區(qū)域內(nèi)，隨機(jī)布置100個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中sink節(jié)點(diǎn)位于(100，200)。采用的物理模型為:(I)所有節(jié)點(diǎn)具有相同的初始能量，具有數(shù)據(jù)融合的功能；(2)所有節(jié)點(diǎn)都可以和sink節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信；(3)無線電信號在各個(gè)方向上能量消耗相同；(4)sink節(jié)點(diǎn)是固定的，能量無限制。本發(fā)明首先通過分簇將網(wǎng)絡(luò)劃分成一個(gè)層次型網(wǎng)絡(luò)，即通過對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)當(dāng)選簇頭的概率、節(jié)點(diǎn)的能量以及節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)等參數(shù)的設(shè)置完成簇頭的選擇，并利用節(jié)點(diǎn)的密度以及距離參數(shù)構(gòu)建簇；然后，sink節(jié)點(diǎn)通過單跳或多跳的方式將興趣擴(kuò)散到各個(gè)簇頭，簇頭再根據(jù)簇內(nèi)成員的信息決定是否將興趣擴(kuò)散到簇內(nèi)，據(jù)此尋找合適的源節(jié)點(diǎn)用于數(shù)據(jù)的采集；最后，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級選擇下一跳節(jié)點(diǎn)建立多跳的數(shù)據(jù)傳輸模式用于將數(shù)據(jù)傳輸至sink節(jié)點(diǎn)。下面從網(wǎng)絡(luò)分簇、興趣擴(kuò)散以及數(shù)據(jù)傳輸三個(gè)方面對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。I網(wǎng)絡(luò)分簇本發(fā)明在簇頭的選擇過程中，通過對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)當(dāng)選簇頭的概率、節(jié)點(diǎn)的能量以及節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域的密度等參數(shù)的設(shè)置，保證網(wǎng)絡(luò)中簇頭的均勻分布。在簇的建立階段根據(jù)簇頭所在區(qū)域的節(jié)點(diǎn)密度與距sink節(jié)點(diǎn)的距離來構(gòu)造大小不等的簇半徑成簇；達(dá)到平衡各簇網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，均衡網(wǎng)絡(luò)能耗的目的。具體過程如下:首先進(jìn)行簇頭的選擇，各節(jié)點(diǎn)首先選取一個(gè)之間的隨機(jī)數(shù)，與閾值T(Vi)進(jìn)行比較，如果這個(gè)數(shù)小于閾值T(Vi)，則將節(jié)點(diǎn)選為簇頭。其中T(Vi)的計(jì)算方法采用(I)式，節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域的密度計(jì)算采用(2)式，計(jì)算方法如下所示:權(quán)利要求1.一種基于查詢的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多源數(shù)據(jù)融合方法，主要包括網(wǎng)絡(luò)分簇、興趣擴(kuò)散、數(shù)據(jù)傳輸三個(gè)階段，其特征是，該方法包括以下步驟:(1)網(wǎng)絡(luò)分簇:在簇頭選舉階段，利用節(jié)點(diǎn)的剩余能量以及節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域的稀疏程度來保證簇頭的均勻分布；在簇的建立階段結(jié)合各簇頭所在區(qū)域的節(jié)點(diǎn)密度與距sink節(jié)點(diǎn)的距離來構(gòu)造大小不等的簇半徑成簇；每個(gè)簇頭建立一個(gè)簇成員節(jié)點(diǎn)信息表，記錄簇成員節(jié)點(diǎn)的ID、剩余能量、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、數(shù)據(jù)采集類型等；(2)興趣擴(kuò)散:sink節(jié)點(diǎn)周期性的通過單跳或多跳的方式將興趣消息發(fā)送給所有的簇頭，簇頭收到興趣消息后，首先查詢自己所維持的簇成員節(jié)點(diǎn)信息表，若簇內(nèi)存在節(jié)點(diǎn)所采集的數(shù)據(jù)符合興趣消息的要求，則該簇頭將興趣消息擴(kuò)散到簇內(nèi)，若沒有則不擴(kuò)散；其中，興趣消息是對采集任務(wù)的具體描述，包括:任務(wù)類型、目標(biāo)區(qū)域、數(shù)據(jù)發(fā)送速率等參數(shù)。(3)數(shù)據(jù)傳輸:采集的數(shù)據(jù)符合興趣消息的節(jié)點(diǎn)成為源節(jié)點(diǎn)，各源節(jié)點(diǎn)計(jì)算所有鄰居節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級，選擇優(yōu)先級高的作為下一跳節(jié)點(diǎn)，直到將數(shù)據(jù)傳送給sink節(jié)點(diǎn)。2.如權(quán)利要求1所述基于查詢的無線傳感器多源數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于所述的步驟⑴中，首先進(jìn)行簇頭的選擇，各節(jié)點(diǎn)首先選取一個(gè)之間的隨機(jī)數(shù)，與閾值T(Vi)進(jìn)行比較，如果這個(gè)數(shù)小于閾值T(Vi)，則將節(jié)點(diǎn)選為簇頭，計(jì)算方法如下所示:3.如權(quán)利要求1所述基于查詢的無線傳感器多源數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于所述的步驟(I)中，在簇的建立階段，各簇頭根據(jù)接收信號的強(qiáng)度計(jì)算它到sink節(jié)點(diǎn)的近似距離，并確定其簇半徑RHi，令簇頭的最大簇半徑為Rtl,則個(gè)簇頭的半徑計(jì)算公式如下:4.如權(quán)利要求1所述基于查詢的無線傳感器多源數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于所述的步驟(3)中，各源節(jié)點(diǎn)計(jì)算所有鄰居節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級，選擇優(yōu)先級高的作為下一跳節(jié)點(diǎn)。優(yōu)先級函數(shù)由兩部分組成，在第一部分中，簇頭和源節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級較高，采用以下公式確定優(yōu)先級:5.如權(quán)利要求1所述基于查詢的無線傳感器多源數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于所述的步驟(3)中，各源節(jié)點(diǎn)計(jì)算所有鄰居節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級，選擇優(yōu)先級高的作為下一跳節(jié)點(diǎn)，優(yōu)先級函數(shù)由兩部分組成，在第二部分中，Pri2由節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)與sink節(jié)點(diǎn)的距離、以及節(jié)點(diǎn)Vi與節(jié)點(diǎn)Vj之間的通信代價(jià)共同決定，分別定義如下:6.如權(quán)利要求1所述基于查詢的無線傳感器多源數(shù)據(jù)融合方法，其特征在于所述的步驟(3)中，優(yōu)先級的確立，采用如下公式:全文摘要本發(fā)明涉及一種基于查詢的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多源數(shù)據(jù)融合方法。本發(fā)明包括分簇、興趣擴(kuò)散以及數(shù)據(jù)的傳輸三個(gè)方面。在分簇過程中利用節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域的密度以及簇頭距離基站的距離來成簇。在興趣擴(kuò)散過程中sink節(jié)點(diǎn)先將興趣消息擴(kuò)散到各個(gè)簇頭，各簇頭再根據(jù)實(shí)際情況決定是否將興趣擴(kuò)散到簇內(nèi)。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中選擇鄰居節(jié)點(diǎn)中優(yōu)先級大的作為下一跳節(jié)點(diǎn)。優(yōu)先級函數(shù)通過引入鄰居節(jié)點(diǎn)的位置、是否為源節(jié)點(diǎn)或簇頭、剩余能量、兩節(jié)點(diǎn)之間的通信代價(jià)等，使查詢數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)沿著能耗小、剩余能量多、距離短的路徑向sink節(jié)點(diǎn)傳輸，并在路徑相交處進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。本發(fā)明能有效地均衡網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能耗，提高能量利用率，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。文檔編號H04W52/02GK103139862SQ201210495249公開日2013年6月5日申請日期2012年11月22日優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日發(fā)明者盧先領(lǐng),王瑩瑩,徐華申請人:江南大學(xué)