[发明专利]基于能量均衡与距离协同中继无线传感器网络路由方法

权利要求书

1、一种基于能量均衡与距离协同中继无线传感器网络路由方法，整个网络中包括随机部署的传感器节点，传感器节点被划分为若干簇，每个簇由一个簇首节点、一个中继节点和多个簇内成员节点组成，同时通过引入能量门限值LT，使得整个网络中有限的能量得以均衡消耗，传感器网络生存周期得以延长；其特征在于，步骤如下：

①、在固定的监测区域随机部署传感器节点，完成无线传感器监测网络的部署；

②、网络初始化，基站用确定功率向整个传感器节点发起广播，每个节点根据接收基站广播信号强度，计算得出节点到基站的近似距离并保存；

③、选择、确定首轮簇首，通过随机方式从传感器监测网络中选择簇首；

④、成员节点根据通信距离选择归属的簇，建立簇；

⑤、簇首节点根据能量和距离信息，选择最优的中继节点，完成网络分簇；

⑥、为簇内成员节点建立TDMA时隙调度，完成整体网络部署过程；

⑦、稳定数据传输过程；

⑧、新簇首及中继节点进行选举，把网络中节点的剩余能量均值作为能量门限值，通过设置能量门限值以确定新簇首及中继节点；

⑨、返回步骤⑦。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤⑧所述新簇首及中继节点进行选举，把网络中节点的剩余能量均值作为能量门限值，通过设置能量门限值以确定新簇首及中继节点，步骤如下：

8.1 检查簇首的能量是否大于能量门限值，若是，则继续担任簇首，执行步骤8.4；否则，执行步骤8.2；

8.2 该簇首节点根据本簇内各个节点的剩余能量，选择剩余能量最大的作为新的簇首，把自己保存的路由信息发送给新簇首，簇首本身成为其成员节点；

8.3 新簇首向所有簇内成员广播自身ID，完成簇的部署；

8.4 检查中继节点能量是否大于能量门限值，若是，则继续担任中继节点，执行步骤8.6；否则，执行步骤8.5；

8.5 新簇首选择本簇的中继节点；

8.6 新簇首为每个成员节点建立TDMA时间表；

8.7 返回执行权利要求1中的步骤⑦。

3、一种用于权利要求1所述方法的传感器节点，通过设置能量门限值可选举确定为新簇首及中继节点，其特征在于，传感器节点设置有微处理器，微处理器通过总线及数据线分别与Zigbee射频通信模块、存储器、GPS定位模块、电源模块、传感器采集模块相连接。

4、如权利要求3所述的传感器节点，其特征在于，所述的微处理器采用8位低功耗单片机。

5、如权利要求3所述的传感器节点，其特征在于，所述的传感器采集模块中的传感器为温度、湿度、压力、气敏和光敏传感器中的一种或是其组合。