基于定位系統(tǒng)分區(qū)域的無線傳感網(wǎng)泛洪傳播方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于定位系統(tǒng)分區(qū)域的無線傳感網(wǎng)泛洪傳播方法，首先將整個(gè)無線傳感網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位，其次將無線傳感網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域進(jìn)行劃分，最后信息分區(qū)域向下一區(qū)域的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳播；該方法在同一組區(qū)域之間的節(jié)點(diǎn)不進(jìn)行泛洪傳播，只對(duì)下一組區(qū)域的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪廣播，減少了同一組區(qū)域節(jié)點(diǎn)之間信息的冗余量，而且減少了節(jié)點(diǎn)之間信息傳播所需要的能量消耗。
【專利說明】
基于定位系統(tǒng)分區(qū)域的無線傳感網(wǎng)泛洪傳播方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種無線傳感網(wǎng)泛洪傳播方法，具體涉及一種基于定位系統(tǒng)分區(qū)域的無線傳感網(wǎng)泛洪傳播方法。
【背景技術(shù)】
[0002]信息的生成、獲取、存儲(chǔ)、傳輸、處理及其應(yīng)用是現(xiàn)代信息科學(xué)的六大組成部分，其中信息的獲取是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈上重要的環(huán)節(jié)之一。隨著現(xiàn)代微電子技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS，Micro-Electro-Mechanism System)、片上系統(tǒng)SoC(System-on-Chip)、納米材料、無線通信技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步以及互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的傳感器信息獲取技術(shù)從獨(dú)立的單一化模式向集成化、微型化，進(jìn)而向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
[0003]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks)綜合了微電子技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，能夠協(xié)同地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，處理后的信息通過無線方式發(fā)送，并以自組多跳的網(wǎng)絡(luò)方式傳送給觀察者。
[0004]二十世紀(jì)80到90年代之間，美國(guó)海軍研制的協(xié)同交戰(zhàn)能力系統(tǒng)(CooperativeEngagement Capability-CEC)，用于反潛的確定性分布系統(tǒng)(Fixed Distributed System-FDS)和高級(jí)配置系統(tǒng)(Advanced Deployment System-ADS)，以及遠(yuǎn)程戰(zhàn)場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(Remote Battlefield Sensor System-REMBASS)和戰(zhàn)術(shù)遠(yuǎn)程傳感器系統(tǒng)(TacticalRemote Sensor System)等無人看管地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。所以對(duì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的信息如何在節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行交互十分重要的，而泛洪傳播就是其中很重要的一部分，所以對(duì)泛洪傳播方法的研究仍然是十分重要的意義。現(xiàn)有泛洪傳播存在以下缺點(diǎn):1、在節(jié)點(diǎn)之間信息傳輸中存在信息冗余;2、信息傳輸當(dāng)中節(jié)點(diǎn)的能量消耗過快。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了基于定位系統(tǒng)分區(qū)域的無線傳感網(wǎng)泛洪傳播方法。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0007]基于定位系統(tǒng)分區(qū)域的無線傳感網(wǎng)泛洪傳播方法，包括以下步驟，
[0008]步驟I，將整個(gè)無線傳感網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位；
[0009]步驟2，以Boss節(jié)點(diǎn)為中心，將無線傳感網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域劃分為N個(gè)分區(qū)域；
[0010]步驟3，定義NI個(gè)分區(qū)域?yàn)榈谝唤M區(qū)域，…，Ni個(gè)區(qū)域分區(qū)域?yàn)榈趇組區(qū)域，…，Nn個(gè)區(qū)域分區(qū)域?yàn)榈讦墙M區(qū)域；
[0011]其中4=附+."+祖+."+他，第;[組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)到Boss節(jié)點(diǎn)的距離大于第1-ι組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)到Boss節(jié)點(diǎn)的距離；
[0012]步驟4，Boss節(jié)點(diǎn)向第一組區(qū)域中所有的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息；
[0013]步驟5，在前一組區(qū)域中選擇若干個(gè)節(jié)點(diǎn)，向后一組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息，即在第1-Ι組區(qū)域中選擇若干個(gè)節(jié)點(diǎn)，向第i組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息，直到所有節(jié)點(diǎn)均接收到傳播的信息。
[0014]選擇節(jié)點(diǎn)的規(guī)則如下，
[0015]假設(shè)節(jié)點(diǎn)E向分區(qū)域F中所有的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息，那么節(jié)點(diǎn)E為前一組區(qū)域中距離分區(qū)域F最近的節(jié)點(diǎn)。
[0016]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:本發(fā)明首先將整個(gè)無線傳感網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位，其次將無線傳感網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域進(jìn)行劃分，最后信息分區(qū)域向下一區(qū)域的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳播;該方法在同一組區(qū)域之間的節(jié)點(diǎn)不進(jìn)行泛洪傳播，只對(duì)下一組區(qū)域的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪廣播，減少了同一組區(qū)域節(jié)點(diǎn)之間信息的冗余量，而且減少了節(jié)點(diǎn)之間信息傳播所需要的能量消耗。
【附圖說明】
[0017]圖1為劃分區(qū)域的示意圖。
[0018]圖2為泛洪傳播方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0020]基于定位系統(tǒng)分區(qū)域的無線傳感網(wǎng)泛洪傳播方法，包括以下步驟:
[0021]步驟I，將整個(gè)無線傳感網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位。
[0022]步驟2，以Boss節(jié)點(diǎn)為中心，將無線傳感網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域劃分為N個(gè)分區(qū)域。
[0023 ] 步驟3，定義NI個(gè)分區(qū)域?yàn)榈谝唤M區(qū)域，…，Ni個(gè)區(qū)域分區(qū)域?yàn)榈趇組區(qū)域，…，Nn個(gè)區(qū)域分區(qū)域?yàn)榈讦墙M區(qū)域；
[0024]其中4=附+."+祖+."+他，第;[組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)到13088節(jié)點(diǎn)的距離大于第;[-1組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)到Boss節(jié)點(diǎn)的距離，i為正整數(shù)，2<i<n
[0025]步驟4，Boss節(jié)點(diǎn)向第一組區(qū)域中所有的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息。
[0026]步驟5，在前一組區(qū)域中選擇若干個(gè)節(jié)點(diǎn)，向后一組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息，即在第1-Ι組區(qū)域中選擇若干個(gè)節(jié)點(diǎn)，向第i組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息，直到所有節(jié)點(diǎn)均接收到傳播的信息。
[0027]選擇節(jié)點(diǎn)的規(guī)則如下，
[0028]假設(shè)節(jié)點(diǎn)E向分區(qū)域F中所有的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息，那么節(jié)點(diǎn)E為前一組區(qū)域中距離分區(qū)域F最近的節(jié)點(diǎn)。
[0029]上述劃分分區(qū)域的方法如下:以Boss節(jié)點(diǎn)為原點(diǎn)，Boss節(jié)點(diǎn)的經(jīng)度為縱坐標(biāo)，Boss節(jié)點(diǎn)的瑋度為橫坐標(biāo)，做直角坐標(biāo)系，然后以Boss節(jié)點(diǎn)為圓心，做η個(gè)圓，所有圓構(gòu)成同心圓結(jié)構(gòu)，最外的圓覆蓋住所有節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域，圓的半徑根據(jù)節(jié)點(diǎn)的稀疏程度進(jìn)行調(diào)整，橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)以及圓的邊所圍合而成的最小區(qū)域即為分區(qū)域。
[0030]最內(nèi)的圓被橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)劃分成四個(gè)分區(qū)域，這四個(gè)分區(qū)域?yàn)榈谝唤M區(qū)域，第二個(gè)圓的邊與最內(nèi)圓的邊之間的區(qū)域被橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)劃分成四個(gè)分區(qū)域，這四個(gè)分區(qū)域?yàn)榈诙M區(qū)域，依此類推，第i個(gè)圓的邊與第1-Ι個(gè)圓的邊之間的區(qū)域被橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)劃分成四個(gè)分區(qū)域，這四個(gè)分區(qū)域?yàn)榈趇組區(qū)域。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，n = 4，第一組區(qū)域包括八131、(:1和01，第二組區(qū)域包括42、82、02和02，第三組區(qū)域包括43、83、03和03，第四組區(qū)域包括 A4、B4、C4 和 D4。
[0031 ]信息傳播的過程如圖2所示，
[0032]SI，將無線傳感網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域劃分為十六個(gè)分區(qū)域;具體如圖1，第一組區(qū)域包括六131、(:1和01，第二組區(qū)域包括42、82、02和02，第三組區(qū)域包括43、83、03和03，第四組區(qū)域包括A4、B4、C4和D4。
[0033]S2，Boss節(jié)點(diǎn)向Al ,BI ,Cl，D1中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息。
[0034]S2，在第一組區(qū)域中選擇四個(gè)節(jié)點(diǎn)，向第二組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息。
[0035]由于A2距離Al最近，B2距離BI最近，C2距離Cl最近，D2距離Dl最近，所以分別在Al，BI，C1，D1中各選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)，Al中的節(jié)點(diǎn)距離A2最近，BI中的節(jié)點(diǎn)距離B2最近，Cl中的節(jié)點(diǎn)距離C2最近，Dl中的節(jié)點(diǎn)距離D2最近(具體節(jié)點(diǎn)為圖中空心圓，實(shí)心圓為其余節(jié)點(diǎn))；
[0036]依此類推，
[0037]在第二組區(qū)域中選擇四個(gè)節(jié)點(diǎn)，向第三組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息；
[0038]在第三組區(qū)域中選擇四個(gè)節(jié)點(diǎn)，向第四組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息；
[0039]直到所有節(jié)點(diǎn)均接收到傳播的信息。
[0040]上述方法首先將整個(gè)無線傳感網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位，其次將無線傳感網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域進(jìn)行劃分，最后信息分區(qū)域向下一區(qū)域的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳播;該方法在同一組區(qū)域之間的節(jié)點(diǎn)不進(jìn)行泛洪傳播，只對(duì)下一組區(qū)域的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪廣播，減少了同一組區(qū)域節(jié)點(diǎn)之間信息的冗余量，而且減少了節(jié)點(diǎn)之間信息傳播所需要的能量消耗。
[0041]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于定位系統(tǒng)分區(qū)域的無線傳感網(wǎng)泛洪傳播方法，其特征在于:包括以下步驟， 步驟I，將整個(gè)無線傳感網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位； 步驟2，以Boss節(jié)點(diǎn)為中心，將無線傳感網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)所在區(qū)域劃分為N個(gè)分區(qū)域；步驟3，定義NI個(gè)分區(qū)域?yàn)榈谝唤M區(qū)域，…，Ni個(gè)區(qū)域分區(qū)域?yàn)榈趇組區(qū)域，…，Nn個(gè)區(qū)域分區(qū)域?yàn)榈讦墙M區(qū)域； 其中，Ν=Ν1+...+Ν?+...+Νη，第i組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)到Boss節(jié)點(diǎn)的距離大于第1-丨組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)到Boss節(jié)點(diǎn)的距離； 步驟4，Boss節(jié)點(diǎn)向第一組區(qū)域中所有的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息； 步驟5，在前一組區(qū)域中選擇若干個(gè)節(jié)點(diǎn)，向后一組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息，即在第1-Ι組區(qū)域中選擇若干個(gè)節(jié)點(diǎn)，向第i組區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息，直到所有節(jié)點(diǎn)均接收到傳播的信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于定位系統(tǒng)分區(qū)域的無線傳感網(wǎng)泛洪傳播方法，其特征在于:選擇節(jié)點(diǎn)的規(guī)則如下， 假設(shè)節(jié)點(diǎn)E向分區(qū)域F中所有的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行泛洪傳播信息，那么節(jié)點(diǎn)E為前一組區(qū)域中距離分區(qū)域F最近的節(jié)點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】H04W52/02GK106060885SQ201610311668
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】呂欣欣, 朱云凱, 劉倪宣, 費(fèi)峻濤
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)常州校區(qū)