【摘要】 本发明公开了一种采用节点边界覆盖的无线传感器网络覆盖控制方法，该网络覆盖控制方法采用节点休眠资格判定法则ERPC对无线传感器网络中分布的各节点进行动态休眠控制。根据每个节点收集到的周边所有邻居的位置信息，以节点休眠资格判定法则ERPC进行休眠资格判断，对于符合条件的节点则进入休眠状态。本发明的网络覆盖控制方法以较低的计算复杂度，以充分必要条件判断网络中各节点的冗余性，实现了覆盖度可配置的分布式网络覆盖控制。 【专利类型】发明授权 【申请人】北京航空航天大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】100083 北京市海淀区学院路37号 【申请人地区】中国 【申请人城市】北京市 【申请人区县】海淀区 【申请号】CN200810119920.X 【申请日】2008-09-10 【申请年份】2008 【公开公告号】CN101350775B 【公开公告日】2010-09-22 【公开公告年份】2010 【授权公告号】CN101350775B 【授权公告日】2010-09-22 【授权公告年份】2010.0 【IPC分类号】H04L12/56; H04L12/28; H04L29/08 【发明人】刘玉恒; 蒲菊华; 刘云璐; 熊璋; 张硕 【主权项内容】一种采用节点边界覆盖的无线传感器网络覆盖控制方法，其特征在于有下列处理步骤：步骤一：任意节点Ni广播标签信息BM；构建任意节点Ni的邻居节点表单Neighbori；步骤二：任意节点Ni依据邻居节点表单Neighbori和节点休眠资格判定法则ERPC来判断自身是否具有休眠资格；若节点Ni不具备休眠资格，则节点Ni进入工作状态，本回合状态控制结束；否则，执行步骤三；所述节点休眠资格判定法则ERPC是指包括有下列处理步骤的执行方法：执行步骤(1)，在任意节点Ni的邻居节点表单Neighbori中选取邻居节点Nin，并计算出邻居节点Nin被任意节点Ni覆盖的弧线段archin←i，按照逆时针方向来记录弧线段archin←i的端点，将弧线段archin←i的起点记为αin←iS，将弧线段archin←i的终点记为αin←tE；所述弧线段archin←i是指该邻居节点Nin的传感区域边界圆弧在任意节点Ni传感区域范围内的弧线段；执行步骤(2)，计算邻居节点Nin被自身的除任意节点Ni以外的其它邻居节点Ninj覆盖的弧线段archin←inj，按照逆时针方向来记录弧线段archin←inj的端点，将弧线段archin←inj的起点记为αin←injS，将弧线段archin←inj的终点记为αin←injE；邻居节点Nin的邻居节点称作自身邻居节点Ninj；所述弧线段archin←inj是指邻居节点Nin的传感区域边界圆弧在自身邻居节点Ninj传感区域范围内的弧线段；执行步骤(3)，穷举邻居节点Nin的所有除任意节点Ni以外的自身邻居节点Ninj，重复执行步骤(2)，获得Nin被Ninj覆盖的弧线段的端点；执行步骤(4)，扫描执行步骤(3)中获取的所有弧线段的端点，并将这些端点中的在执行步骤(1)中获得的弧线段archin←i上的那些端点按照逆时针方向顺次构成一个链表Ltable；所述链表Ltable中的每个弧线段的端点称为链表中的一个元素；执行步骤(5)，根据执行步骤(4)中获得的链表Ltable计算执行步骤(1)中获得的弧线段archin←i的边界覆盖度PCoverage(archin←i)：(a)计算弧线段archin←i的起点αin←iS的边界覆盖度PCoverages；任意节点Ni的传感区域边界上的一点p(x，y)的边界覆盖度为该点p(x，y)被边界覆盖的除任意节点Ni本身之外的节点个数；不失一般性，若该点p(x，y)被除节点Ni之外的q个节点边界覆盖，则称该点p(x，y)的边界覆盖度为q，记作PCoverage(p(x，y))＝q；任意节点Ni的传感区域边界P(i)满足第一关系式：第一关系式P(i)＝{p(x，y)|p(x，y)∈NL×M∧(x-xi)2+(y-yi)2＝r2}，式中，p(x，y)表示传感区域上的一点，NL×M表示监测区域，r表示任意节点Ni的传感半径，xi表示任意节点Ni在无线传感器网络中的横向坐标值，yi表示任意节点Ni在无线传感器网络中的纵向坐标值，x表示传感区域上的一点p(x，y)在无线传感器网络中的横向坐标值，y表示传感区域上的一点p(x，y)在无线传感器网络中的纵向坐标值；任意节点Ni的传感区域边界上的一点p(x，y)被任意节点Ni以外的其它节点Nj边界覆盖满足第二关系式式中，xj表示任意节点Ni以外的其它节点Nj在无线传感器网络中的横向坐标值，yj表示任意节点Ni以外的其它节点Nj在无线传感器网络中的纵向坐标值；(b)按照链表Ltable顺次遍历所有元素，当元素为弧线段起点时，PCoverages加1，当元素为弧线段终点时，PCoverages减1；(c)将步骤(b)遍历过程中计算获得的PCoverages最小值作为弧线段archin←i的边界覆盖度PCoverage(archin←i)；(d)若PCoverage(archin←i)＜k，k为预先设定的阈值，则任意节点Ni不具备休眠资格，否则继续下面的执行步骤(6)；执行步骤(6)，对任意节点Ni，穷举邻居节点Neighbori中的所有节点，循环上述执行步骤(1)至步骤(5)，若所有计算的弧线段的边界覆盖度PCoverage(archin←i)≥k，则节点Ni被认为是冗余节点，具有休眠资格；否则不具有休眠资格；步骤三：任意节点Ni具有休眠资格，广播退出消息QM，将自己的休眠标志通知邻居节点表单Neighbori中的每个邻居节点，然后进入休眠；步骤四：在邻居节点表单Neighbori中的每个邻居节点接收到该退出消息QM后，每个邻居节点将删除任意节点Ni在自身的邻居节点表单中的信息，实现任意节点Ni的工作状态控制；步骤五：对无线传感器网络中各个节点采用以回合方式进行步骤一至步骤四处理，实现网络覆盖控制。FSB00000111943200021.tif 【当前权利人】北京航空航天大学 【当前专利权人地址】北京市海淀区学院路37号 【统一社会信用代码】12100000400011227Y 【引证次数】3.0 【自引次数】1.0 【他引次数】2.0 【家族引证次数】3.0 【家族被引证次数】3
