基于移动Sink的无线传感网的低时延数据收集方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109831812A(43)申请公布日2019.05.31(21)申请号201910051453.X(22)申请日2019.01.18(71)申请人南京邮电大学地址210003江苏省南京市鼓楼区新模范马路66号(72)发明人朱洪波饶安琪渠苗苗邵汉钦(74)专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102代理人陈望坡姚姣阳(51)Int.Cl.H04W40/20(2009.01)H04W40/22(2009.01)H04W84/18(2009.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称基于移动Sink的无线传感网的低时延数据收集方法(57)摘要本发明公开了基于移动Sink的无线传感网的低时延数据收集方法，包括以下步骤：对于WSN中的全部SN所组成的集合S，计算得到可能位置集合po_set，对于po_set中的每一个可能位置，记录下该可能位置在通信范围为r时所覆盖的SN相应的编号(id)，并计算该可能位置所覆盖SN的数量，选择覆盖SN数量最多的可能位置作为该轮选择过程中选择的MS访问位置，并将其添加至MS访问点集合rp_set中，并将访问位置所覆盖的SN从S中删除，并将访问位置从po_set中删除，若此时S的长度不为0，重复上述过程，直至S的长度为0，此时的rp_set即为MS需进行遍历的位置集合。本发明具有降低了数据收集时延的优点。CN109831812ACN109831812A权利要求书1/1页1.基于移动Sink的无线传感网的低时延数据收集方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：对于n个SN组成的集合S，计算集合S中每一个SN的dis2r_set(i)，所述的dis2r_set(i)为与S中第i(i＝1、2、3、...、n)个SN距离不大于2r的其他SN组成的集合，所述的r为SN的通信距离；步骤二：对于集合S中的每一个SN，计算该SN与相应dis2r_set(i)中所有SN连线的中点，得到po_set(i)集合；所述的po_set(i)集合为MS为了收集第i(i＝1、2、3、...、n)个SN而需要访问的位置的全体可能值；步骤三：根据步骤二中得到的集合S中全部n个SN的n个po_set(i)(i＝1、2、3、...、n)，计算n个po_set(i)的并集，得到po_set集合；所述的po_set集合为MS为了收集S中n个SN的数据而需要访问的位置的全体可能值；步骤四：计算po_set的长度，记为m，对于po_set中的每一个元素po_set(j)(其中j＝1、2、3、...、m)，计算dis1r_set(j)，所述的dis1r_set(j)为与po_set(j)距离不大于r的SN组成的集合；步骤五：对于po_set中的m个dis1r_set(j)(j＝1、2、3、...、m)，计算m个dis1r_set(j)的长度，取dis1r_set(j)长度最大值所对应的元素，记为po_set(k)，作为该轮中所选择的MS访问位置，将选择得到的po_set(k)点添加进v_set集合中，所述的v_set集合为MS对网络中SN进行数据收集时需要访问的位置集合；步骤六：将po_set(k)对应的dis1r_set(k)中的元素从集合S中删除；步骤七：计算集合S的长度，若集合S的长度等于0，则进入步骤八；若S的长度大于0，则重复步骤一至步骤六；步骤八：将BS位置po_base添加进v_set中，使用遗传算法对v_set集合中的元素进行多次迭代，计算出访问v_set中全部元素的路径与路径长度；步骤九：移动Sink从BS位置po_base出发，按照S8得到的路径以恒定的速率v进行移动，待v_set中的全部元素位置均访问之后，MS向po_base移动，进入BS的通信范围r后，将全部数据发送至BS，完成数据收集过程。2.根据权利要求1所述的基于移动Sink的无线传感网的低时延数据收集方法，其特征在于：在步骤五中，若出现po_set中有多个元素的dis1r_set(j)值相等的情况，对于dis1r_set(j)相等的元素，计算元素与BS的距离dis_base(j)，将上述元素中dis_base(j)值最小的元素作为dis_base(k)，即选择距离BS距离最近的元素作为该轮中所选择的MS访问位置，并将po_set(k)添加进v_set中。3.根据权利要求1所述的基于移动Sink的无线传感网的低时延数据收集方法，其特征在于：MS与SN二者间使用无线链路进行通信，使MS在对SN进行数据收集时，无需移动至MS的位置上对其数据收集，只需进入以待收集SN为圆心，半径为通信距离r的圆形区域内部或者位于该圆形区域的圆周上便可以依赖无线链路对处于圆心位置的SN进行数据收集。4.