[发明专利]一种节点高利用率的有向传感器网络强栅栏构建方法

权利要求书

1.一种节点高利用率的有向传感器网络强栅栏构建方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)构建部署区域子栅栏，在栅栏部署区域内进行子栅栏冗余节点的查找；其中，所述部署区域子栅栏的构建算法如下：

建立部署区域坐标系，横坐标为x轴，纵坐标为y轴，节点沿着x轴进行部署，由于外界环境影响节点位置发生偏移，以节点的x轴坐标大小进行升序排序得到部署区域内节点集合Set＝{n₁,n₂,…,n_i,…,n_N}，两节点感知区域的距离可表示为d(n_i,n_j)；

所述查找子栅栏冗余节点的方法如下：

子栅栏构建算法从节点n₁开始，判断节点n₁与n₂感知区域距离，当d(n₁,n₂)＝0时，将节点n₁和n₂加入到Set型数据结构的集合B₁中；然后判断节点n₂与n₃的感知区域的距离d(n₂,n₃)是否大于0，如果大于0且d(n₂,n₄)＝0则将节点n₃加入到冗余节点集合R_s中，并将n₄加入到集合B₁内，否则将n₃加入到子栅栏B₁内，以此重复迭代直至节点感知区域不在连通时完成一条子栅栏B₁的构建，则B₁＝{n₁,n₂,n₄}，冗余节点集合R_s＝{n₃}；最后从节点n₅开始遍历，开始下一条子栅栏的构建，重复上述过程直至完成部署区域内t条子栅栏的构建；

(2)转动子栅栏间隙处节点进行子栅栏拼接；具体如下：

(i)单独旋转间隙处左侧或者右侧节点，旋转间隙处节点使其将子栅栏拼接；如通过单独旋转一个节点不能拼接间隙时，则执行步骤(ii)；

(ii)同时旋转间隙处左侧和右侧节点，首先利用步骤(i)中的方法转动左侧节点，缩短原间隙长度，然后转动右侧节点拼接子栅栏；如拼接失败则执行步骤(iii)；

(iii)转动间隙处左侧节点以及间隙处的右侧子栅栏，首先利用步骤(i)中的方法旋转间隙处左侧节点，缩短间隙长度，然后旋转间隙右侧节点使其与左侧子栅栏拼接，此时出现新间隙，接着再旋转新间隙的右侧节点拼接栅栏，重复迭代直至原间隙右侧子栅栏不再出现间隙为止；如果遍历后仍存在间隙，则将原间隙右侧栅栏中节点的感知方向恢复到原来状态；

(iv)修补部署区域边界栅栏间隙，首先判断子栅栏的左侧节点是否与左侧部署边界相交，如相交则左侧边界栅栏不存在间隙，否则可利用步骤(i)中的方法旋转间隙右侧节点进行拼接；接着判断最右侧子栅栏是否与边界存在间隙，如存在间隙可利用步骤(i)中的方法旋转左侧节点进行拼接；

(3)对未能拼接的子栅栏间隙进行建模，寻找子栅栏间隙处节点待修复位置；

(4)利用派遣方法计算冗余节点最佳派遣方式，派遣冗余节点至待修复位置并转动节点以完成最终的修复构建工作。

2.根据权利要求1所述的一种节点高利用率的有向传感器网络强栅栏构建方法，其特征在于，假设节点n_i在两坐标轴上的偏移量服从以0为均值，σ²为方差的高斯分布，可表示为则节点n_i的位置由如下公式计算得到：