1.基于夹角优化谣传路由与定位技术的分簇路由方法，所述分簇路由方法应用于无线传感器网络，所述无线传感器网络包括汇聚节点，无线传感器节点组；其特征在于：汇聚节点在平面直角坐标系x轴和y轴上的位置为(100，100)；无线传感器节点组包括200个无线传感器节点，分别用Node(i)表示，i＝1，2，...，200；Node(i)随机分布在100m*100m的网络区域中，(Xi，Yi)表示Node(i)在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标；无线传感器节点组中有N个无线传感器节点分布在33m*33m的事件区域中，事件区域在平面直角坐标系上对应的x轴和y轴范围分别为0～33和0～33；无线传感器节点组中的200个无线传感器节点和汇聚节点的通信半径均为40m；其具体步骤如下：

1)、对于无线传感器节点Node(i)，它的初始能量用Einit(i)表示，当前能量用Ecurrent(i)表示，功率放大器的能耗用εcomp(i)表示，自由空间消耗的能量用εfs(i)表示，发射电路消耗的能量用Eelect(i)表示，i＝1，2，...，200；

2)、汇聚节点将自己在平面直角坐标系下的x轴和y轴坐标发送给无线传感器节点组中的200个无线传感器节点，无线传感器节点组中200个无线传感器节点记录汇聚节点在平面直角坐标系下的x轴和y轴坐标；

3)、对于事件区域中的N个无线传感器节点，用Event(e)表示，e＝1，2，...，N，(XEe，YEe)表示无线传感器节点Event(e)在平面直角坐标系上的x轴坐标和y轴坐标；

根据公式

计算Event(e)到汇聚节点的距离，用D_S(e)表示，e＝1，2，...N；

将D_S(e)按照数值从小到大排序并形成e所对应的无线传感器节点集队列Queue，Queue(l)为Queue中的第l个元素，用Queue_Dis表示D_S(e)按照数值从小到大排序后的队列，Queue_Dis(l)为Queue_Dis中的第l个元素l＝1，2，...，N；

将Queue中的第一个无线传感器节点Queue(1)作为目的无线传感器节点，Queue_Dis(1)作为该无线传感器节点到汇聚节点的距离，并记该目的无线传感器节点为D，用(Xd，Yd)表示目的无线传感器节点D在平面直角坐标系下的x轴坐标和y轴坐标；

4)将汇聚节点作为其到目的无线传感器节点D的查询路径R的起点，记为无线传感器节点R(1)，并且将从汇聚节点开始的查询称为正向查询，从目的无线传感器节点D开始的查询称为反向查询；

无线传感器网络中将非事件区域中200-N个无线传感器节点随机排列，构成非事件区域无线传感器节点组，非事件区域无线传感器节点组中的无线传感器节点用Point(z)表示，z＝1，2，...，200-N，(XPz，YPz)表示非事件区域无线传感器节点组Point(z)在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标；

5)、根据公式

计算Point(z)到汇聚节点的距离S1(z)，z＝1，2，...，200-N，设满足S1(z)≤40m的非事件区域无线传感器节点组中的无线传感器节点有M个，用Neighborl(h)表示，h＝1，2，...，M，(XN1h，YN1h)表示Neighbor1(h)在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标，并用D_T1(h)表示Ne ig h bo r1 (h) 中各 个 无线 传感 器 节点 到汇 聚 节点的 距 离 ，其中h＝1，2，...，M；

6)、根据公式

计算D_H1(h)，D_H1(h)表示非事件区域无线传感器节点到目的无线传感器节点的距离，h＝1，2，...，M；

7)根据公式

计算cosα(h)，h＝1，2，...，M；

如果cosα(h1)是cosα中最大数值，那么Neighbor1(h1)作为查询路径R正向查询得到的第一个无线传感器节点，并用R(2)表示，在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标为(RXf，RYf)，f＝2；

其中，Queue(1)_Dis为Queue_Dis中的第1个元素，D_T1(h)为非事件区域无线传感器节点到汇聚节点的距离，D_H1(h)表示非事件区域无线传感器节点到目的无线传感器节点的距离，D_S(e)为Event(e)到汇聚节点的距离，h＝1，2，...，M；

8)、根据公式

计算Point(z)到R(2)的距离S2(z)，z＝1，2，...，200-N，设满足S2(z)≤40m的非事件区域无线传感器节点组中的无线传感器节点有L(f)个，用Neighbor2(j)表示，j＝1，2，...，L(f)，(XN2j，YN2j)表示Neighbor2(j)在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标，并用D_T2(j)表示 Ne i g h bo r 2 ( j) 中 各 个 无 线传 感 器 节 点到 R (2) 的 距 离 ，其中

9)、根据公式

计算Neighbor2(j)到目的无线传感器节点的距离，用D_H2(j)表示，j＝1，2，...，L(f)；

10)、根据公式

计算R(3)到目的无线传感器节点的距离，用D_S2表示；

11)、根据公式

计算cosα2f(j)，j＝1，2，...，L(f)；

如果cosα2f(j1)是cosα2f中最大数值，那么Neighbor2(j1)作为查询路径R正向查询得到的第二个无线传感器节点，并用R(3)表示，f＝f+1，在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标为(RXf，RYf)；

12)、根据公式

计算Point(z)到事件区域无线传感器节点D的距离SS1(z)，z＝1，2，...，200-N，设满足SS1(z)≤40m的非事件区域无线传感器节点组中的无线传感器节点有Q个，用Neighbor_D1(q)表示，q＝1，2，...，Q，(XNDq，YNDq)表示Neighbor_D1(g)在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标，并将 表示Neighbor_D1(q)中各个无线传感器节点到事件区域无线传感器节点D的距离；

13)、根据公式

计算Neighbor_D1(q)到汇聚节点的距离，用DD_H1(q)表示，q＝1，2，...，Q；

14)、根据公式

计算cosαD(q)，q＝1，2，...，Q；

如果cosαD(q1)是cosαD中最大数值，那么Neighbor_D1(q1)作为查询路径R的反方向的第一个无线传感器节点用RD(1)表示，在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标为(RDXw，RDYw)，w＝1；

15)、根据公式

计算Point(z)到RD(1)的距离SS2(z)，z＝1，2，...，200-N，设满足≤40m的非事件区域无线传感器节点组中的无线传感器节点有V(w)个，用Neighbor_D2(v)表示，v＝1，2，...，V(w)，(XN2v，YN2v)表示Neighbor_D2(v)在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标，并用DD_T2(v)表示Neighbor_D2(v)中各个无线传感器节点到RD(1)的距离，其中v＝1，2，...，V(w)；

16)、根据公式

计算Neighbor_D2(v)到汇聚节点的距离，用DD_H2(v)表示，V＝1，2，...，V(w)；

17)、根据公式

计算RD(1)到汇聚节点的距离，用DD_S2表示；

18)、根据公式

计算cos2w(v)，v＝1，2，...，V(w)；

如果cos2w(v1)是cos2w中最大数值，那么Neighbor_D2(v1)作为查询路径R反向查询得到的第二个无线传感器节点，并用RD(2)表示，w＝w+1，在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标为(RDXw，RDYw)；DD_S表示为RD(2)到汇聚节点的距离；

19)、依次重复步骤8、步骤9、步骤10、步骤11、步骤15、步骤16、步骤17、步骤18进行寻找路径R中的其他无线传感器节点；

当正向路径查找的下一个无线传感器节点正好是反向路径上的无线传感器节点时，查询结束，相遇时的无线传感器节点只被记录一次，此时路径R也就确定出来；

设路径R上有b个无线传感器节点，依次用R(1)，R(2)，R(3)，...，R(b)进行表示；

20)、事件区域中除目的无线传感器节点D外剩余N-1个无线传感器节点，构成非目的无线传感器节点组，非目的无线传感器节点组中的无线传感器节点用U_D(k)表示，k＝1，

2，...，N-1，表示非目的无线传感器节点组(XUk，YUk)在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标，根据公式计算U_D(k)到目的无线传感器节点的距离，用D_E(k)表示，k＝1，2，...，N-1；

21)、目的无线传感器节点D将汇聚节点沿查询路径R传来的数据洪泛传给非目的无线传感器节点组U_D中的N-1个无线传感器节点，根据公式ETx-1(k)＝Eelec*3500+3500*εfs*D_E2(k)计算目的无线传感器节点D到非目的无线传感器节点组中N-1个无线传感器节点消耗的能量，用ETx-1(k)表示，k＝1，2，...，N-1；Eelec为发射电路消耗的能量；εfs为自由空间消耗的能量；

根据公式

Ecurrent(d)＝Einit(d)-ETx-1(k)*(N-1)计算目的无线传感器节点D当前剩余能量，用Ecurrent(d)表示，式中k＝1，2，...N-1；

22)、根据公式

ETx-2(k)＝Eelec*3500+3500*εfs*D_E2(k)式中，计算事件区域中第k个无线传感器节点到目的无线传感器节点D的能量消耗，用ETx-2(k)表示，k＝1，2，...，N-1；

根据公式

Ecurrent(k)＝Einit(k)-ETx-2(k)Ecurrent(k)为第k个无线传感器节点的当前能量，k＝1，2，...，N-1；

23)、将查询路径R中b个无线传感器节点从后往前重新排列，构成反向路径R’，R’(1)＝R(b)，R’(2)＝R(b-1)，...，R’(b)＝R(1)；

目的无线传感器节点D把收集到的数据沿反向路径R’传送到汇聚节点，反向路径R’的起点R’(1)为事件区域中目的无线传感器节点D，R’中的各无线传感器节点在平面直角坐标系上的坐标用(XTs，YTs)表示，s＝1，2，...，b；

24)、根据公式

式中，s＝1，2，...，b，计算反向路径R’中每两个无线传感器节点之间的距离，用D-r(s)表示，s＝1，2，...，b；

25)、根据公式

ETx-3(s)＝Eelec*3500+3500*εfs*D_r2(s)计算反向查询路径R’中每个无线传感器节点的能量消耗，用ETx-3(S)表示，s＝1，2，...，b；

根据公式

Ecurrent(s)＝Einit(s)-ETx-3(s)计算反向查询路径R’中每个无线传感器节点当前剩余能量，用Ecurrent(s)表示，s＝1，

2，...，b；

26)、分为下面三种情况进行执行：

(1)如果区域中的目的无线传感器节点D当前剩余能量Ecurrent(d)小于等于0，那么从Queue中选择当前无线传感器节点的下一个无线传感器节点代替当前无线传感器节点，用下一个无线传感器节点的坐标代替原无线传感器节点的坐标；

然后执行步骤27；

(2)如果反向路径R’中的某一个无线传感器节点剩余能量Ecurrent(s)小于等于0，那么将该无线传感器节点记为R’(p)，p为1～N-1中的一个值，坐标为(XQ，YQ)；

根据公式计算

根据公式

计算Point(z)到无线传感器节点R’(p)的距离NEI_DIS(z)，z＝1，2，...，200-1-N，设满足NEI_DIS(z)≤40m的非事件区域无线传感器节点组中的无线传感器节点有G个，用Neighbor_SD(g)表示，g＝1，2，...，G，(XSDg，YSDg)表示Neighbor_SD(g)在平面直角坐标系上的x轴和y轴坐标，并将 表示Neighbor_SD(g)中各个无线传感器节点到目的节点的距离；

根据公式

计算非事件区域无线传感器节点到目的无线传感器节点的距离，用DD_SS表示；

根据公式

计算cosα2(g)，g＝1，2，...，G；

用cosα2(g)值最大的一个无线传感器节点替换反向路径上的无线传感器节点R’(p)，反向路径R’被更新；

然后执行步骤26；

(3)如果上面两种情况都不满足，那么依次重复步骤23、步骤24、步骤25、步骤26；

27)、判断Ecurrent(N)是否小于等于0，如果小于等于0，则结束；

如果不小于等于0，则重复步骤26；通过以上步骤可以建立一条优化的路径，有效的减少路由建立的开销，避免无线传感器节点能量的过快消耗，延长了整个网络的生命周期。