一种井下无线传感网络按需路由算法
【专利摘要】本发明公开了一种无线传感网络的按需路由算法，涉及无线传感网络节能路由【技术领域】。本发明是给出了转发域的确定方法：1）确定转发域角度；设将RREQ分组转发给本节点的邻节点的集合为，中节点个数大于等于1；当集合中只有一个节点时，转发域的角度为360o，但临界边不包含本节点与此节点的连线，也即是本节点只能向集合中节点之外的节点转发；当集合中的节点不止一个时，设任两节点与本节点所确定的夹角为，比较夹角的大小，转发域的角度即为，2）确定转发域临界边；临界边即为确定角的两节点各自与本节点的连线；通过确定转发的角度及临界边来确定了转发域，控制RREQ分组的转发范围，使其只发送给未向本节点转发过此分组的节点。
【专利说明】一种井下无线传感网络按需路由算法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线传感网络节能路由【技术领域】，特别涉及一种井下无线传感网络按
需路由算法。
【背景技术】
[0002]目前，无线传感器网络(WSN)技术日趋走向成熟，在诸多领域发挥了很大的作用。其中，矿井中使用无线传感器网络对瓦斯等有害气体进行监测。矿井下面多是狭长的巷道，环境相对危险，传感器节点不易经常更换。所以选择一套适用的算法成为了很核心的问题。现有的无线传感网络的路由算法有很多种，各具特点，但是，能够完全结合煤矿井下的客观情况，适合井下的无线传感网络的算法却没有。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种井下无线传感网络按需路由算法，简称为SEADR(simpleand energy-aware on demand routing),此协议支持 ZigBee 的 FFD 和 RFD 两种节点，在路由发现方式中提出转发域的概念，减少控制分组的数量。
[0004]本发明是以如下技术方案实现的:一种井下无线传感网络按需路由算法，煤矿巷道中路由节点位置固定，网络中的每个节点可以获得自己当前的位置信息，以坐标表示；在RREQ分组中增加一个字段，用来存储将RREQ发送到本节点的前一跳节点的坐标；RREQ分组无需添加位置更新分组；在传统的泛洪算法基础上，提出转发域的概念，并给出了转发域的确定方法:具体步骤如下:
1)确定转发域角度；设将RREQ分组转发给本节点的邻节点的集合为 中节点个数大于等于1当集合中只有一个节点时，转发域的角度为360。，但临
界边不包含本节点与此节点的连线，也即是本节点只能向集合中节点之外的节点转发；当集合中的节点不止一个时，设任两节点与本节点所确定的夹角为(Of,比较夹角的大小，转发域的角度即为声=2ιτ-ιωχβ,
2)确定转发域临界边；临界边即为确定Of角的两节点各自与本节点的连线；
通过确定转发的角度及临界边来确定了转发域，控制RREQ分组的转发范围，使其只发送给未向本节点转发过此分组的节点。
[0005]为了延长整个网络的寿命，有效地节省了能耗，在转发域中进行路由发现的同时，提出能量门限值的概念，同时考虑节点的剩余能量和所选路由路径消耗的总能量，具体如下:
定义一个关于跳数和节点一跳消耗的能量的路由代价函数，其构造过程如下:以顧为
源
节点，以W为目的节点的路径J =设其跳数为场，由于节点每一跳所消耗的
能量不一定相同，因此，设节点一跳所消耗的能量为& ；
【权利要求】
1.一种井下无线传感网络按需路由算法，其特征在于:煤矿巷道中路由节点位置固定，网络中的每个节点可以获得自己当前的位置信息，以坐标表示；在RREQ分组中增加一个字段，用来存储将RREQ发送到本节点的前一跳节点的坐标；RREQ分组无需添加位置更新分组；在传统的泛洪算法基础上，提出转发域的概念，并给出了转发域的确定方法:具体步骤如下: 1)确定转发域角度；设将RREQ分组转发给本节点的邻节点的集合为 S[n],S[n]中节点个数大于等于1 ;当集合中只有一个节点时，转发域的角度为360。，但临界边不包含本节点与此节点的连线，也即是本节点只能向集合中节点之外的节点转发；当集合中的节点不止一个时，设任两节点与本节点所确定的夹角为α,比较夹角的大小，转发域的角度即为
2.根据权利I要求所述的一种井下无线传感网络按需路由算法，其特征在于:在转发域中进行路由发现的同时，提出能量门限值的概念，同时考虑节点的剩余能量和所选路由路径消耗的总能量，具体如下: 定义一个关于跳数和节点一跳消耗的能量的路由代价函数，其构造过程如下:以n1为源 节点，以nd为目的节点的路径
【文档编号】H04W28/02GK103874162SQ201410109457
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】高媛, 朱涛, 凌启东 申请人:徐州工业职业技术学院