[发明专利]无线传感器网络的故障恢复方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络的故障恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：

101、根据转置节点的密度将网络监测区域划分成若干个连通集，其中，所述连通集为以网络监测区域的几何中心点为圆心的同心圆；

102、初始化每个孤立区域的转置节点代表，以将每个孤立区域派出的转置节点代表区别于其他孤立区域的转置节点代表，以及确定每个孤立区域派出的转置节点代表向哪个方向的连通集移动，其中，所述孤立区域为网络监测区域中相互之间失去连通的区域；

103、将每个孤立区域的转置节点代表同时移动到离各自最近的连通集，以使得从每个孤立区域都有一条路径到达连通集；

104、将同一个连通集内的转置节点进行连通；

105、根据转置节点代表的密度将每个连通集划分成若干个扇形区域；

106、判断连通集集合中是否只有一个元素，如果不是，则执行步骤107；如果是，不连接各个连通集；

107、在扇形区域集合的每个元素内，连接相邻的连通集。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤101中，划分连通集CS的原则为：以网络监测区域的转置节点代表LRN的平均节点密度D_AV作为参照值，使得所划定的每两个连通集CS之间的局部区域的平均LRN密度D最大限度地接近D_AV；

具体划分过程为：将连通集CS的划分过程定义为一个四元组：<R，C，C′，Rule>，将所述同心圆的半径值R每次减小后得到的同心圆位置保存在集合C′中，在每次循环中，比较集合C′中两个相邻同心圆位置元素与最新确定的同心圆位置所形成的两个环形区域的LRN密度，从集合C′中选取最符合条件的元素加入连通集集合C中，其中每次循环中半径值R都进行若干次减小直到找到合适的半径值来确定CS的位置；

Rule：为了从集合C′中选取符合条件的元素加入C，所设置的选取规则，其包括：

规则1：如果所要比较的两个环形区域的LRN密度趋势不是趋近于D_AV，则阻止半径值R减小；

规则2：如果所要比较的两个环形区域的LRN密度没有最大限度接近D_AV，则使半径值R继续减小；

规则3：如果所要比较的两个环形区域的LRN密度在D_AV左右摆动，则选取两个LRN密度值中最接近D_AV的值；

规则4：如果所要比较的两个环形区域的LRN密度都超过D_AV，就选取两个LRN密度值中最接近D_AV的值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤102中，位于第i个孤立区域Seg_i中的LRN定义为RN_id，i代表LRN属于哪个孤立区域，d代表LRN属于这个孤立区域的第几个节点，假定LRN事先已获知离自己最近的连通集的信息，则各个LRN沿着自己到所述圆心的直线方向，同时移动到目的位置。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤103具体为：在每个孤立区域的转置节点代表LRN_i0移动之前，发一个信息给离它最近的邻居转置节点，接到该信息的邻居转置节点标记为RN_i1，同时在RN_i1向连通集CS移动之前也发一个信息给离它最近的邻居转置节点，不断地重复这个过程，当LRN_i0到达离自己最近的连通集时就发一个信息给半径路径P_i上的所有RN，通知停止移动，经过这个过程，每个孤立区域都有一条路径P_i到达连通集，其中P_i路径上除了LRN之外的节点为RN。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤104具体为：在每个划定的连通集上，以十二点方向的半径线为基准，在每隔r的距离布置非移动节点SN，如果应该布置SN的位置上已有LRN，就跳过该位置，继续布置，当布置完SN后，LRN发送一个加入消息，LRN的邻居SN收到后，将该LRN加入自己的邻居列表，并发回一个信息给LRN，通过这种方式，SN和LRN彼此交换信息，以保证同一个连通集内的转置节点连通。