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专利号: 2019109999663
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于节点信任值虚拟力的可信数据收集方法,其特征在于,包括:S10,获取节点的信任值;

S20,基于获得的信任值,确定可信的簇头节点;

S30,将节点的信任值映射为节点受到的虚拟作用力以此推动初始路径移动,产生可信度更高的数据收集路径。

2.根据权利要求1所述的基于节点信任值虚拟力的可信数据收集方法,其特征在于,所述S10,具体包括:S101,判断当前节点到簇头节点的距离是否在节点预设的通信范围内,如果是,计算当前节点的直接信任值,将计算获得的直接信任值作为节点的信任值;如果不是,转S102;

S102,判断当前节点到簇内任一其他节点的距离与该其他节点到簇头节点的距离之和是否在节点预设的通信范围内,如果是,标记该其他节点为当前节点的邻居节点,计算当前节点的间接信任值,将计算获得的间接信任值作为节点的信任值。

3.根据权利要求2所述的基于节点信任值虚拟力的可信数据收集方法,其特征在于,所述直接信任值的表示方法如下:其中, 表示为节点i和节点j总的直接信任值;ωcom、ωl、ωe和ωP分别表示通信信任、距离信任、能量信任和丢包率信任赋予的权重,ωcom+ωl+ωe+ωP=1;Tcom表示节点通信信任值;Tl表示节点位置信任值;Te表示节点能量信任值;Tp表示节点丢包率信任值;

节点通信信任值Tcom的计算方法如下:

Tcom=ωoldd×Toldd+ωnewd×Tnewd,其中,Tnewd=S/C;ωoldd+ωnewd=1;ωoldd与ωnewd分别代表节点旧的信任值权重和新的信任值权重,Toldd表示旧的信任值,初始化阶段设定Toldd=0,Tnewd表示新的信任值;Toldd、Tnewd、ωoldd和ωnewd为可变量;S表示成功通信的次数;C表示通信的总次数;

节点位置信任值Tl的计算方法如下:

Tl=1-Ds/R

其中,Ds表示节点与簇头节点的距离,R表示节点的通信范围;

节点能量信任值Te的计算方法如下:

Te=Ec/Ei

其中,Ei表示节点初始能量,Ec表示剩余能量;

节点丢包率信任值Tp计算方法如下:

其中,Ps表示发送的数据包数,Pr表示接收到的数据包数。

4.根据权利要求2所述的基于节点信任值虚拟力的可信数据收集方法,其特征在于,所述间接信任值的表示方法如下:其中,m表示邻居节点的个数, 表示权值;(TX,Y)A表示经由邻居节点A传递后的节点X对Y的信任值;

TA,Y表示节点A与Y的直接信任值, 表示推荐节点的直接信任值和;

(TX,Y)A=TX,A×TA,Y

其中,TX,A表示节点X与A的直接信任值;TA,Y表示节点A与Y的直接信任值。

5.根据权利要求1所述的基于节点信任值虚拟力的可信数据收集方法,其特征在于,所述S20,具体包括:S201,网络初始阶段采用路由协议进行节点分簇,得到若干个簇,即产生了若干个簇头节点;

S202,在网络工作一段时间后,簇内的各节点将会产生计算信任值所需的参数,簇头节点根据产生的参数计算簇内各节点的信任值;

S203,簇头节点对数据进行压缩融合后,将各簇内各节点的信任值数据和身份ID发送给基站;

S204,基站根据接收到的数据对包括各簇头节点在内的节点的数据进行统计分析,以生成各节点的信任值表;

S205,在下一轮的簇头节点选举中,直接选举信任值高的节点作为簇头节点,依次循环工作。

6.根据权利要求1所述的基于节点信任值虚拟力的可信数据收集方法,其特征在于,所述S30,具体包括:给定一条初始路径,初始路径上的点在周围节点的合力作用下不断移动;移动路径周围节点的力的作用点为节点在路径曲线上的投影点,吸引力的方向由作用点指向节点,排斥力的方向指向节点反方向,使得移动边缘节点在节点信任值映射的可信虚拟力的合力作用下能够始终沿着可信度最高的路线区域移动。

其中,定义信任值大于0的节点为可信节点,赋予吸引力;定义信任值小于0的节点为不可信节点,赋予排斥力;同时节点作用力的大小与信任值成正比,对于可信节点,信任值越大吸引力越大,对于不可信节点,绝对值越小,排斥力越小。

7.根据权利要求6所述的基于节点信任值虚拟力的可信数据收集方法,其特征在于,移动路径节点投影点所受虚拟力表示如下:其中,p、q分别表示同一直线位置上可信节点和不可信节点的个数;Fa、Fr分别表示单个节点的吸引力与排斥力,数值上等于信任值;k为调节系数;Fv为路径上投影点所受虚拟力,所述虚拟力包括吸引力和排斥力的合力。