[发明专利]一种寻找物联网最长生存时间路由的方法

权利要求书

1.一种寻找物联网最长生存时间路由的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)初始化路由，使得物联网G＝(V，E)的每条边上的消息数量为0，其中V为物联网节点集合，E为有向边集合；初始化对最优解即路由最长生存时间的估值，标记除汇聚节点外的所有节点为未发消息的节点；

(2)选择任意一个未发消息的节点，从选中的节点出发，寻找一条安全路径到汇聚节点，若不存在安全路径，则降低对最优解的估值，直到寻找到安全路径；

所述安全路径是指当且仅当沿着该路径增加一个数据包不会导致网络的生存时间低于当前最优解估值；

其中，寻找从选中的节点v出发到汇聚节点的安全路径，方法如下：

(2.1)创建并初始化一个队列Q为空；将对最优解的估值b调整为：

其中Rx为节点接收一个数据包的能耗，Tx为节点发送一个数据包的能耗，f(w，u)为当前路由中从节点w发向u的消息个数，e_u为节点u的初始能量值；

(2.2)对所有节点着色，其中汇聚节点的颜色设置为白色；对任意非汇聚节点u，若其满足条件，则将其设置为白色，否则，设置为黑色；所述条件如下：

(2.3)将所有黑色节点按y的值从大到小排序，将排序后的节点放入队列C，使得队列C的第一个节点的y值最大，最后一个节点的y值最小；

(2.4)对物联网的边的集合E中所有的边进行标记，对于任意边(u，w)∈E，若其反向有数据包，即f(w，u)＞0，则将其标记为特殊边；否则，标记为非特殊边；

(2.5)所有节点包括两类状态，即可达状态和可触状态，可达状态为1表示节点可达，为0表示不可达，可触状态为1表示节点可触，为0表示节点不可触；标记所有节点的可达状态和可触状态都为0；

(2.6)将节点v加入队列Q，标记节点v的可达状态为1；从节点v开始执行广度优先搜索，在无法搜索到汇聚节点时根据队列C降低对最优解的估值，直至寻找到从节点v出发到汇聚节点的安全路径；

(3)沿着安全路径更新路由，路由更新完成后，被选中的节点发出自已的消息，标记该节点为已发送消息状态；

(4)若存在未发过消息的节点，则返回执行步骤(2)，直到所有节点均发过消息，此时最优解的估值等于真实值，当前路由即为最长生存时间的路由。

2.根据权利要求1所述的一种寻找物联网最长生存时间路由的方法，其特征在于：所述步骤(1)具体包括：

(1.1)初始化路由f，使得物联网的任意边上的消息数量为0，即对于任意边(u，v)∈E，该边上的消息数量f(u，v)＝0，其中u，v为物联网节点，E为物联网的边的集合；

(1.2)初始化对最优解的估值b，令其大于最优的生存时间，即设置：

其中e_v为节点v的初始能量值，Tx为节点发送一个数据包的能耗；

(1.3)标记除汇聚节点外的所有节点为未发消息的节点。