[发明专利]无线传感器网络基于返回时延的定向扩散路由协议

摘要

本发明公布了无线传感器网络中一种改进的定向扩散路由协议。Sink节点定期泛洪广播兴趣Interest。网络节点根据接收到Interest的顺序建立与广播该Interest的节点之间的梯度，越早到达的节点梯度越小。在建立全网梯度场后，网络节点选择梯度最小的节点作为下一跳节点；若有多个相同最小梯度的节点，随机选择1个。节点周期性检测自身的剩余能量，若低于阈值，则将阈值减小一半；同时向邻居节点广播增大梯度的信息；接收到信息的节点，增大与该节点的梯度，同时减小与其它邻居的梯度。对比结果显示，本发明协议比定向扩散协议具有更长的网络生存期，以及更均衡的网络节点能耗，另外本发明更加简单。

主权项

一种基于返回时延的改进的无线传感器网络的定向扩散路由协议，其特征是：(1)Sink节点定期泛洪广播兴趣Interest;(2)网络节点A根据Interest到达的先后，建立与广播该Interest节点之间的梯度；(2.1)对于收到已建立梯度的节点广播的Interest不予理睬；(2.2)对于收到未建立梯度的节点发送的Interest，采用下式建立梯度，Gr=r其中，r代表A接收到的Interest泛洪的序号，Gr表示A返回第r(1≤r≤n)个到达节点的梯度值。最先到达的节点，梯度最小，依次递增；(3)网络节点在传输数据时，(3.1)选取与该节点之间梯度值最小节点作为下一跳节点;(3.2)若存在多个具有相同最小梯度的节点，从中随机选取1个作为下一跳节点；（4）节点每间隔T0时间，查询自己的剩余能量，若剩余能量低于阈值，(4.1)将新阈值更新等于原阈值的一半，节点的初始阈值为节点初始能量的一半；(4.2)通知所有邻居节点提高与该节点的梯度值，邻居节点例如A收到梯度值为Gr的节点Nr发出的梯度增大信号后，A更新与其邻居节点之间的梯度为： G r ′ = G r ; ( n = 1 ) G r ′ = G r + 1 ; G i ′ = G r ( G i = 1 ) G r ′ = G i - 1 ( G i ≠ 1 ) ( 1 ≤ i ≤ n , i ≠ r ) ( n > 1 ) 其中，n为节点A的邻居数目，Gi'为A返回第i(1≤i≤n)个Interest信息到达节点的新梯度值。