[发明专利]一种无线传感器网络分簇路由方法

权利要求书

1.一种无线传感器网络分簇路由方法，其特征在于，包括：

步骤S1：提供一部署有多个中继节点的无线传感器网络，所有中继节点均能够与传感器通信并能够与监测平台通信，进行网络初始化；

步骤S2：在所有存活的中继节点中进行当前的无线网关节点的选举；

步骤S3：将当前的无线网关节点之外所有存活的中继节点作为普通节点，在普通节点中进行簇首节点的选举，并建立分簇；

步骤S4：传感器接入到最近的中继节点并将数据传输到中继节点上，簇首节点以外的普通节点通过单跳的方式将数据传输到其对应分簇的簇首节点；簇首节点对数据进行数据融合，并且簇首节点之间采用多跳组网的方式传输数据，以将数据传输到无线网关节点；无线网关将数据传输到监测平台；

步骤S5：重复所述步骤S2-步骤S4。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络分簇路由方法，其特征在于，在所述步骤S1中，进行网络初始化，包括：预设一个中继节点作为前无线网关节点，各个中继节点将自身的报文信息发送给前无线网关节点；报文信息包括全局ID，剩余能量和地理位置。

3.根据权利要求1所述的无线传感器网络分簇路由方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

步骤S21：确定无线网关节点选举时，各个存活的中继节点的无线网关节点权值函数；

其中，在无线网关节点选举时，第i个存活的中继节点的无线网关节点权值函数p_WG(i)为：

其中，α、β、δ为无线网关节点权值函数的权重系数，α+β+δ＝1，α,β,δ∈(0,1)，E_node(i)是第i个存活的中继节点的剩余能量，E(E_node)是所有存活的中继节点的平均剩余能量，N_neighbor(i)是第i个存活的中继节点的邻接节点个数，E(N_neigbor)为所有存活的中继节点平均的邻接节点数，d_toCT(i)是第i个存活的中继节点距离存活节点集合的质心的距离，E(d_toCT)是所有存活的中继节点距离存活节点集合的质心的距离的平均值，n为所有存活的中继节点的个数，G_alive是存活节点集合；

步骤S22：根据各个存活的中继节点的无线网关节点权值函数确定当前的无线网关节点；无线网关节点权值函数的最大值所对应的中继节点是当前的无线网关节点。

4.根据权利要求1所述的无线传感器网络分簇路由方法，其特征在于，在所述步骤S3中，在低功耗自适应集簇分层型协议的基础上采用麻雀搜索算法来进行簇首选举。

5.根据权利要求4所述的无线传感器网络分簇路由方法，其特征在于，在所述步骤S3中，在普通节点中进行簇首选举，包括：

步骤S31：将多组候选簇首节点的序号数组分别作为种群的向量，以进行种群初始化；

步骤S32：确定每个种群的综合适应度值，并进行排序；

步骤S33：确定当前迭代次数的下一次迭代的发现者的位置；

步骤S34：确定当前迭代次数的下一次迭代的加入者的位置；

步骤S35：确定当前迭代次数的下一次迭代的警戒者的位置；

步骤S36：将当前迭代次数的下一次迭代作为新的当前迭代次数，重复步骤S33～步骤S35，直到迭代完成，此时得到的所有种群的当前迭代次数t的最佳的综合适应度值所对应的种群是簇首节点的选举结果。