[发明专利]一种应用于电力物联网的无线传感分簇路由簇头选择方法

说明书

本发明公开了一种应用于电力物联网的无线传感分簇路由簇头选择方法，包括步骤1，节点间相互发送测试数据包以计算节点间通信能效值，并建立邻域节点信息表；步骤2，全网选取具有最大邻域节点通信能效值之和的节点作为簇头节点；步骤3，簇头节点对邻域节点设置衰减系数后进入休眠状态，全网各节点重新计算邻域节点通信效能之和，并返回执行步骤2，直到获得预设数量的簇头节点；步骤4，各非簇头节点根据簇头信息表选择具有最高路径效能值的簇头节点作为自身簇头进行数据传输。本发明将自动选择出通信能效最高的节点作为全网簇头，并让各节点按照具有最高通信能效的路径与簇头节点间进行数据传输。

技术领域

本发明属于物联网数据传输技术领域，具体涉及一种应用于电力物联网的无线传感分簇路由簇头选择方法。

背景技术

随着无线通信与传感技术的不断发展，各类物物互联的传感网络正逐步走入人们的日常生活。通过无线通信技术，传统用电设备与各类分布式发电装置可以实现灵活互联，并与基站交换监控数据。传统无线传感网络采用分簇路由算法进行数据传输，主要考虑了网络节点的剩余能量与数据传输成本等指标，以最大化网络生命周期为优化目标。然而，对于电力物联网，一些电力设备的监控数据具有较高的可靠性要求，需要有保障地进行数据传输；同时一部分节点直接与配电网相连，不存在节点能量有限的问题。如何综合考虑数据传输可靠性与传感网络生命周期，目前尚缺乏相关研究。传统分簇路由簇头选择算法尚不能较好地满足此类应用场景。

发明内容

本发明提供了一种应用于电力物联网的无线传感分簇路由簇头选择方法，本发明综合考虑了节点间通信强度、节点剩余能量、节点间通信可靠性等性能，可以在保障数据传输可靠性的同时兼顾传感网络生命周期。

本发明通过下述技术方案实现：

一种应用于电力物联网的无线传感分簇路由簇头选择方法，包括：

步骤1，节点间相互发送测试数据包以计算节点间通信能效值，并建立邻域节点信息表；

步骤2，全网选取具有最大邻域节点通信能效值之和的节点作为簇头节点，簇头节点将自身邻域节点参数表广播给全网，各非簇头节点将相关信息记录至簇头信息表；

步骤3，簇头节点对邻域节点设置衰减系数后进入休眠状态，全网各节点重新计算邻域节点通信效能之和，并返回执行步骤2，直到获得预设数量的簇头节点；

步骤4，各非簇头节点根据簇头信息表选择具有最高路径效能值的簇头节点作为自身簇头进行数据传输。

优选的，本发明的步骤S1具体包括以下子步骤：

步骤S11，各节点向邻域节点发送测试数据包；

步骤S12，各节点根据接收到的测试数据包，计算并记录邻域节点参数表；所述邻域节点参数表包括各邻域节点的ID号、信号强度、剩余能量、电池容量；

步骤S13，各节点根据邻域节点参数表计算邻域节点与该节点的通信能效函数值。

优选的，本发明的步骤S11的测试数据包中包括节点ID、节点型号、发送信号能量等级、剩余能量、电池容量、测试数据。

优选的，本发明的步骤S13通过下式计算通信能效函数值：

f_V(i,j)＝α₁V_1(i,j)+α₂V_2(i,j)+…+α_kV_k(i,j) α_x,V_x(i,j)∈[0,1] (1)