[发明专利]一种提高无线分布式传感网路由传输质量的方法

说明书

本发明在对路由协议充分理解研究的基础上，提供了一种提高无线分布式传感网路由传输质量的方法，本发明提出了路由传输质量评估概括函数，用于计算每条路径的适应值，通过路径的适应值评估所选择的路径质量的好坏，本发明详细记载了改良路由传输算法的设计，算法实现流程记载了改良的路由传输算法的实现方法。本发明的路由传输算法引入了每个传感器节点能量因子，能保持全网传感器节点能量均衡，避免某些关键节点因能量耗尽而过早丢失，从而延长整个网络的工作时间，综合考虑多种路由传输质量参数，把改良的鸟群觅食算法应用到路由探求最佳路径的过程中，方法有很好的可行性和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种提高传感网路由传输质量的方法，特别涉及一种提高无线分布式传感网路由传输质量的方法，属于传感网路由传输技术领域。

背景技术

传感网从互联网和物联网发展之后快速发展起来，并逐渐发挥了越来越重要的作用。无线分布式传感网是传感网的重要组成部分，主要由众多传感器节点组成，这些微型节点之间通过发射无线网络信号进行相互交流并且综合分析各种信息。在需要观测的区域部署大量传感器来检测周围环境的改变，传感器把改变信息按照一定的路径以最快的速度传到中枢，通过计算机综合分析后告诉观测人员结果。传感器网络可用于监测农作物的生长情况、保护环境、建筑领域、探索太空、家庭生活智能化等，这种智能网络受到了广泛青睐，而且由于传感器廉价，采集、传输和处理数据方便等优点，世界各国都在大力研究和发展无线分布式传感网。

传统无线网络和无线传感网无论是在物理构成，还是在协议标准上都有很大的不同。首先设计目的不同，传统无线网络主要是为快速稳定传输信息，因此传统无线网络专注于提高用户带宽以保证信息的传输质量和速度，对无线网络发送数据和接收信息的设备要求都比较高。

而无线传感网是由无数价格低廉的小微型传感器使用无线通讯的方法组成的一个可以进行多次信息转发的网络，这些微传感器肩负着传输、通讯、监测、控制等功能，但单个微传感器计算信息的能力、储存能源的能力、通讯交互能力和存储信息能力都不强，尤其是能量储存较小。这些因素都制约着无线传感网的对数据的处理能力和使用寿命，所以应主要考虑的是微传感器节点的计算信息能力、能源储存大小、通讯范围和储存数据信息能力。

为扩大无线传感网的应用范围，除了提高微传感器的硬件能力外，在现有的硬件下，充分使用无线传感网中的每一个传感器节点，均衡全网节点的能量可以延长无线传感网的整体使用寿命。寻求数据信息传输的最佳路径是使用相应的路由传输算法，找到从初始节点到目标节点间最佳路径。最佳路由传输算法不仅能快速找到一条满足需求的路径，还能节省传感器节点的能量，延长整个网络的使用寿命。

传统无线网络需要相应的基础设施来支持，而无线分布式传感网是由众多微传感器相互联合组合成的可以进行多跳的有自组能力的网络，是集数据采集、监测、信号传输和分析能力于一体的智能网络。而微传感器自带的能量非常有限、传输带宽小，又是由大量微传感器密集协同传输信息，因此如何在最短时间内寻求最佳的路由传输方案是关键。

本发明正是在考虑无线分布式传感网路由传输质量问题，寻求最优的路由传输算法，尽可能利用微传感器之间的可用宽带和自带能量，使无线分布式传感网的路由传输质量得到改善和提高。

无线分布式传感网是由众多微传感器以无线通讯方式相连的一个自组织多跳的网络系统，主要通过众多微传感器节点协同感知、监测、传输、综合分析所监测区域的变化并把信息传输给用户，而每个微传感器节点体积较小，其所储存的能源大小、存储数据信息的能力、计算数据信息能力和通讯范围都受到一定的限制，因此在设计无线分布式传感网的路由传输算法时要充分考虑这些微传感器节点的特性。这也正是现有技术明显考虑不够的地方，综合来看，现有技术主要存在以下几点缺陷：