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专利号: 2019111790158
申请人: 河海大学
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:2023-11-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种圆环型无线传感器网络的节点优化部署方法,其特征在于:该无线传感器网络的监测区域为圆形区域,所有传感器节点分布于该圆形区域中,汇聚节点位于其圆心位置,把监测区域划分为n个同心圆环,n>1,每个圆环的中间区域再设置中继圆环,各中继圆环等间距分布;传感器节点包括两类:感知节点和中继节点,感知节点负责采集数据并将采集的数据发送给中继节点,但不负责转发其他节点的数据,中继节点负责转发其他节点的感知数据,但不负责数据的采集;所有感知节点均匀分布在整个圆形监测区域中的非中继圆环区域,所有中继节点分布在各中继圆环内,同一中继圆环上的中继节点均匀分布,不同中继圆环的中继节点分布密度不同,且分布密度随着中继圆环与汇聚节点距离的增大而减小。

2.根据权利要求1所述圆环型无线传感器网络的节点优化部署方法,其特征在于:任一感知节点A的周围分布6个邻居感知节点,这6个邻居感知节点位于以感知节点A为中心的正六边形的6个顶点上,其中相邻2个感知节点的距离 rs为感知节点的感知半径,ε为一个无限小的半径增量,当 时,感知节点A将被它的6个邻居感知节点完全覆盖,这样使得相邻节点之间重叠覆盖面积最小,整个传感器网络按照前述方式布置感知节点,使得网络全覆盖所需要的感知节点数最少:上式中,Ns为全覆盖所需的最少感知节点数,R为圆形监测区域的半径, 表示向上取整运算;

s

则N对应的感知节点分布密度ρs:

3.根据权利要求2所述圆环型无线传感器网络的节点优化部署方法,其特征在于:布置中继节点的数目按下式求得:上式中,Eelec为收发电路收发每bit数据的能耗,ξ为传输常数,α为路径损耗常数, 为中继节点的通信半径, 为感知节点的通信半径。

4.根据权利要求2所述圆环型无线传感器网络的节点优化部署方法,其特征在于:建立感知节点通信半径优化模型:上式中, 为目标函数,l为发射数据bit长度,Eelec为收发电路收发每bit数据的能耗,ξ为传输常数,α为路径损耗常数, 为感知节点的通信半径。