[发明专利]一种基于非均匀网格的数据聚合方法

权利要求书

1.一种基于非均匀网格的数据聚合方法，其特征在于，该基于非均匀网格的数据聚合方法首先在传感器节点上进行格拉布斯预处理，删除误差较大的数据，然后再利用自适应数据聚合算法向簇首节点进行聚合，最后簇首节点再以多跳的方式向基站进行数据传输，在非均匀成簇的基础上引入格拉布斯预处理来减少误差较大的数据的传输能耗，加入自适应数据聚合算法来降低簇首节点的能耗；

具体包括：

步骤一，在部署区域内随机分布一定数量的同构的传感器节点，将部署区域划分为面积大小不等的网格；

步骤二，在每个网格内根据节点的剩余能量选取网格内的簇首节点，其余节点根据就近原则选择性的加入簇；

步骤三，判断簇内的成员节点收集到的数据是否符合格拉布斯准则，满足，则认为节点是有效的，即簇首节点发送数据，否则，不发送数据；

步骤四，簇首节点根据自适应聚合算法聚合来自有效的成员节点的数据和自身产生的数据；

步骤五，簇首节点以多跳的形式向sink节点发送数据直到运行完给定的轮数。

2.如权利要求1所述的基于非均匀网格的数据聚合方法，其特征在于，该基于非均匀网格的数据聚合方法进行聚合之前需要相关模型，包括网络模型和能量消耗模型。

3.如权利要求2所述的基于非均匀网格的数据聚合方法，其特征在于，网络模型，无线传感器网络部署在一个正方形区域内，区域最左端最底部的顶点坐标为(o_x,o_y)，此外还需要：

sink节点和所有节点都是时间同步和固定的，sink节点位于(sink_x,sink_y)，并且是在部署区域之外的；

节点间的交流时双向的并且每个节点根据到接收点的距离来调整它的传输功率；

sink节点和部署区域内的所有节点都是位置感知的。

4.如权利要求2所述的基于非均匀网格的数据聚合方法，其特征在于，能量消耗模型，传感器节点能耗分为发射数据能耗、接收数据能耗和聚合数据能耗，节点到接收点的距离小于阈值d₀，则采用自由空间模型，否则，采用多路径衰减模型，从而发射比特数据到距离为d₀的接收点的能量消耗如下：

ETX(l,d)=l×Eelec+l×ϵfs×d2d<d0l×Eelec+l×ϵmp×d4d≥d0;]]>

l表示一个数据包的大小，d表示数据传输距离，d²表示距离的平方，d⁴表示距离的四次方；其中E_elec为发射电路能量消耗，ε_fs为自由空间模型下功率放大电路所需能量，ε_mp为多路径衰减模型下功率放大电路所需能量，接收比特数据能耗：

E_Rx(l)＝l×E_elec；

聚合比特数据的能量消耗：

E_A＝l×E_DA；

其中E_DA表示聚合1比特数据的能量消耗。