[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

说明书

本发明涉及一种节点高利用率的有向传感器网络强栅栏构建方法，首先构建部署区域子栅栏并查找冗余节点，然后转动子栅栏间隙处节点将栅栏进行拼接，对未能拼接的子栅栏间隙进行建模，寻找栅栏间隙待修复位置，最后利用派遣方法计算冗余节点最佳派遣方式，派遣冗余节点至修复位置并转动节点以完成最终的构建工作。本发明进行推广后，可以应用于有向传感器网络安防检测领域当中，提高了节点的利用率，有限地降低了有向传感器网络栅栏构建成本，因此意义重大。

技术领域

本发明涉及无线传感器网络安防检测领域，尤其涉及一种节点高利用率的有向传感器网络强栅栏构建方法。

背景技术

无线传感器网络对目标穿越保护区域时进行有效检测，其中有向传感器如声呐传感器、红外线传感器是无线传感器网络的重要组成节点之一。将传感器节点部署于狭长的带状区域，将区域一分为二，其作用是有效地的检测目标是否从一个区域穿越到另一个区域，这种技术被称为无线传感器网络栅栏覆盖技术。栅栏覆盖应用广泛，如在环境保护方面，将栅栏部署于湖面可有效检测污水扩散；在生态检测方面，将栅栏部署于自然保护区边界可检测外来物种的侵入；在军事保护方面，将搭载有声呐传感器的栅栏部署于水下，可有效检测敌方是否侵入国土领地。然而目前的有向传感器网络栅栏部署存在节点利用不高，栅栏构建率低等问题，因此本发明设计了一种节点高利用率的栅栏构建方法。该发明对于提高节点利用率，降低栅栏构建成本具有重大意义。

发明内容

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种节点高利用率的有向传感器网络强栅栏构建方法，该发明通过最大限度地利用已有的传感器节点，当仅通过转动节点已不能构建强栅栏时，利用派遣方法派遣冗余节点对修复位置进行修复。该方法充分利用了节点的转动和移动能力，实现了传感器节点在有限情况下最大限度地利用已有的节点完成栅栏的构建工作，因此意义重大。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种节点高利用率的有向传感器网络强栅栏构建方法，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；

(2)转动子栅栏间隙处节点进行子栅栏拼接；

(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。

作为优选，所述的部署区域子栅栏构建算法如下：

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)。

作为优选，所述查找子栅栏冗余节点的方法如下：