； 基于距离的路由代价函数，其中山,表示簇头i到簇头j的距离，d,sink表示簇头j到汇聚节
点距离，山sink表示簇头i到汇聚节点距离；下一跳时路由代价用公式表示为 其中E_(j)表示节点j下一跳节点集合具有的最小剩余能量，E(i)表示节点i的剩余 能量；对四个参数归一化处理Csw⑴=log1Q(Csw(i))，CSNR(i) =log1Q(CSNR⑴），Cji)= 10&。(<^(：0)，(^(；0 =logn^Cji))，这样才能保证它们的取值范围都在[-1,1]之间；每一 个节点在接收到一个路由RREQ请求时会延时一个与路由代价成正比的时间间隔，进而往 下一跳继续request，节点i在转发一个路由RREQ请求包时的路由代价延时D(i)为：D(i) =Dlog2 (1+min[aCsw⑴+βCSNR⑴+γCd⑴+εCe⑴，C_])，其中D为延时时间参数，(：_表 示路由最大成本。
[0011] 路由的维护包括：
[0012] a)路由过期处理：数据包的转发过程中，路径不断更新生存时间，当路径在 ACTIVE_R0UTE_HME0U的时间间隔内没有被使用，就会被标记为无效，经过DELETE_PERI0D 时间被撤销；
[0013] b)路由错误处理：链路中断，下一跳节点不可达，节点不存在到达目的节点的活 跃路由并且节点没有进行本地修复，节点收到邻居节点发送的RERR这三种情况下向节点 的前区列表发送携带下一跳不可达节点的RERR信息；
[0014] c)Hello信息处理机制：Hello信息用来维护网络的局部连接。节点在HELL0_ INTERVAL时间间隔内定期向邻居节点发送He11〇信息，当节点在ALL0WED_HELL0_L0SS或者 是在HELLOIN_TERVAL时间内没有收到活跃邻居的Hello信息，此链路无效。
[0015] 本发明的优点效果：本发明在梯度模型上运行抗干扰的路由协议，给出综合考虑 信道切换代价、节点间的信噪比、节点剩余能量、到梯度边缘距离等因素的路由代价设计， 把路由代价成本换算成中间节点的延时减少在路由建立过程中数据包传送路径带来的额 外开销，以较少节点间通信的延时能为目标完成路由的建立。保证数据转发的方向是沿着 梯度值减小的方向传输的，防止了回路的产生。成本代价函数的设计主要基于以下考虑：在 干扰区域内选择与自己相邻的信道的节点作为中继节点，因为这样的话节点切换信道所消 耗的能量是最小的；选择接受信噪比较高的节点作为中继节点，因为这样可以保证数据可 靠的传输，提高网络的吞吐量；选择剩余能量多的节点作为中继节点，因为中继节点在转发 数据时需要消耗更多的能量；选择比较靠近梯度下界的节点作为中继节点，因为这样可以 有效的减少到汇聚节点的距离，确保选择最短的路径可以降低中继节点数据转发的能耗。 通过信道切换、干扰程度、剩余能量和节点的相对位置的低梯度中继节点的选择，以提高链 路的可靠性和能量的有效性。本发明所提出的设计方法能够在提高路由抗干扰性的同时， 降低网络能量开销，达到了延长网络的生命周期并且较好的解决了无线传感器网络受干扰 的问题。
【附图说明】：
[0016] 图1为本发明Zigbee信道在2. 4GHz频段上分布。
[0017] 图2为本发明异构干扰实验场景。
[0018] 图3为本发明梯度建立的流程图。
[0019] 图4为本发明路由构建的流程图。
[0020] 图5为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0021] 为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图，对本发 明作进一步详细说明。
[0022] 如图1所示为本发明Zigbee信道在2. 4GHz频段上分布。假设一个边长为10m的 正方形传感器网络监测区域S，且检测区域S中所有的节点都是同构的，汇聚节点位于区域 S的右下角，网络中传感节点均匀分布在区域S中，且位置固定，源节点位于正方形区域的 左上角且周期性地传输同样长度的数据。在汇聚节点通信范围（半径为r的圆）内的传感 节点可以直接和汇聚节点通信，所有其他传感节点根据自己收集到的数据自动的选择下一 跳中继节点进行数据的转发，因为本发明的路由协议使用于分布式的网络场景中。另外本 发明使用的能量模型是一阶无线电模型，发送一个k比特的数据包到距离发送端d的节点 需要的能量用公式表示为：
7其中表示发射 电路损耗的能量，若传输距离小于阈值d。，功率放大器采用自由空间模型；当传输距离大于 等于阈值d。时，采用多路径衰减模型。4 分别为这两种模型中功率放大所需的能量。
[0023] 本发明通过节点跳数的广播信息建立梯度，节点根据自身的位置、能量信息和节 点间的信噪比和信道切换的程度（节点受干扰程度）来计算自己作为中继节点的路由成本 代价值，相比较于EEPA路由算法，本算法不在数据包中传送反应路由代价的数据，每个节 点在接受到一个路由RREQ请求时会延时一个与路由代价成正比的时间间隔，当第一个到 达目的节点的路径对应的路由必然是路由代价最小的路由于是目的节点沿着该路径发送 一个RREP消息，源节点收到该RREP消息后路由即建立。
[0024] 如图5所示为本发明一种在电磁干扰环境下的能量高效的WSN路由协议设计 方法，包括建立梯度模型、路由的构建、数据的稳定传输和路由的维护；建立梯度模型采 用基于跳数的梯度建立模型，节点根据自身梯度值选择比自己更接近汇聚节点的中间节 点进行数据的转发，在选择下一跳中继节点选取过程中，通过基于节点剩余能量、节点间 的相对位置、节点与干扰区域的相对位置动态选择下一跳节点；路由的构建是中继节点 根据自身的路由代价相应的加入延时，目的节点记录最先发来的RREQ消息后，发送RREP 处理消息进行应答，源节点接收到RREP应答后，路由即建立；数据的稳定传输利用公式
来确定转发延迟，其中Csw (i)、CSNR (i)、Cd (i)、 (；(i)分别代表了节点i的信道切换代价、信噪比产生的路由代价、距离产生的路由代 价、剩余能量产生的路由代价，i代表的是路径P中的第i个节点，而α、β、γ、ε分别 代表的信道切换、信噪比、距sink的节点的距离、剩余能量的路由代价权重因子，且满足 α+β+ γ+ε =丨；路由的维护包括路由过期处理、路由错误处理和Hello信息处理机制。
[0025] 如图3所示，建立梯度模型包括：(a)初始化每个节点的梯度值，梯度值用节点到 汇聚节点的最小跳数表示，将汇聚节点的梯度值MHsink设置为0,其它节点的梯度值11设置 为无穷大；(b)由汇聚节点开始以半径为r广播给它所有邻居节点一个初始化消息，这个初 始化消息中含有一个值为〇的跳数计数器；(c)当有节点收到该初始化消息，先检查节点的 梯度值是否为无穷大，若为无穷大，节点根据接收消息强度最大的初始化消息将其梯度值 设置为该消息HC的值加1，其中（0 <HC< (R/r-Ι))，更新能量信息，并将该消息HC的值 用节点新的梯度值替代，节点再重传该初始化消息给它所有的邻居节点；否则，节点丢弃该 初始化消息；（d)邻居节点收到初始化消息后继续重复步骤（c)，直到所有节点至少一次根 据收到的初始化消息设置它们新的梯度值，初始化消息的传播过程终止。
[0026] 如图4所示为本方法路由的构建：建立梯度模型后在源节点广播RREQ请求消息， 设置广播跳数等于节点最大梯度值，中继节点对收到的重复RREQ消息进行销毁，否者对 自己的邻居节点列表进行更新，中继节