专利名称：一种基于相关系数无线多媒体传感器网络节点分簇方法
技术领域：
本发明提出了一种基于相关系数无线多媒体传感器网络节点分簇方案，该方案主要用来解决无线多媒体传感器网络中节点分簇问题，对于有效减少能源消耗，增强网络管理能力，延长整个无线多媒体传感器网络的生命周期起着十分重要的作用。该发明属于无线多媒体传感器网络技术领域。
背景技术：
在平面结构的无线传感器网络中所有节点是同一级别的，整个网络没有固定的拓扑结构，这种方式在节点数目不多的情况下效率比较高，但是这种结构的网络扩展性差，节点密集部署时节点间过多的通信损耗会导致能量消耗过快。因此，设计一个能够高效动态自组织的无线传感器网络成了必须要解决的问题。对网络进行分簇是一个可行的解决方案，一方面可以减少数据汇聚的能量消耗，另一方面分簇形成的小网络效率更高。分簇算法 可以将传感器节点组织分成一系列被称作簇(Cluster)的子集结构,每个簇包含一个簇首(Cluster Head)节点和若干簇成员(Cluster Member)节点,簇头节点还可以进一步形成更高层次的簇。传统无线传感器网络中的覆盖、分簇、路由等算法在有视频节点的无线多媒体传感器网络中并不适用，主要原因是无线多媒体传感器网络中是视频节点感知模型与传统无线传感器网络有很大不同，视频节点的感知区域一般认为是以节点为圆心，并具有特定方向的扇形区域或等腰三角形。传统标量无线传感器网络中很多学者对分簇算法做了深入的研究，提出了很多分簇算法。设计分簇算法的关键点——成簇方式和簇头选择。大多数分簇算法的依据是邻居节点或到簇头的距离。簇内节点数量和簇的数量是影响分簇算法的基本参数。文在无线多媒体传感器网络中视频节点的方向也应该成为分簇算法中要考虑的因素。
发明内容
技术问题本发明的目的主要是针对无线多媒体传感器网络的节点问题，提出一种基于相关系数无线多媒体传感器网络节点分簇方法，减少能源消耗，增强网络管理能力，延长整个无线多媒体传感器网络的生命周期。技术方案本发明提出的基于相关系数无线多媒体传感器网络节点分簇方案，利用图像缝合技术和节点的RSSI值首先求出节点间的相关系数矩阵，然后利用该矩阵对节点进行分簇。下面为便于讨论，给出网络模型与问题描述利用节点相关系数进行分簇，并根据节点剩余能量和节点传输代价选举簇头节点，能够有效的进行网络管理，降低传输数据的冗余度，延长网络的生存周期，该方法的具体过程如下第一步，节点分簇步骤I)部署在网络中的所有节点{SI，S2,…，SN}启动完成后在网内广播一个消息，其中只包含自己的ID号，并接收其他节点发送的ID号；步骤2)根据接收到的其他节点的消息,记录下对应ID号相应的i号节点接收到的j号节点的信号强度RSSI的值rij，并将未收到消息的节点的RSSI值置0，然后发送给Sink节点；步骤3)Sink节点接收到所有节点发送的RSSI值后，得到一个NXN的节点信号强度矩阵R，创建一个辅助分簇集合P，P= {PI, P2,…PN}；
权利要求
1.一种基于相关系数无线多媒体传感器网络节点分簇方法，其特征在于利用节点相关系数进行分簇，并根据节点剩余能量和节点传输代价选举簇头节点，能够有效的进行网络管理，降低传输数据的冗余度，延长网络的生存周期，该方法的具体过程如下第一步，节点分簇步骤I)部署在网络中的所有节点{SI，S2，…，SN}启动完成后在网内广播一个消息，其中只包含自己的ID号，并接收其他节点发送的ID号；步骤2)根据接收到的其他节点的消息,记录下对应ID号相应的i号节点接收到的j 号节点的信号强度RSSI的值rij，并将未收到消息的节点的RSSI值置0，然后发送给Sink 节点；步骤3)Sink节点接收到所有节点发送的RSSI值后，得到一个NXN的节点信号强度矩阵R，创建一个辅助分簇集合P，P= {Pl，P2，…PN};
全文摘要
本发明提出了一种基于相关系数无线多媒体传感器网络节点分簇方法，利用节点相关系数进行分簇，并根据节点剩余能量和节点传输代价选举簇头节点，能够有效的进行网络管理，降低传输数据的冗余度，该方案首先获取、计算节点相关系数，利用全网的相关系数矩阵构建分簇，然后在簇内进行基于代价的簇头选举，并在适当时机进行簇头切换。该方案有效的解决了无线多媒体传感器网络中的分簇问题，并提供了簇头选举、切换机制，均衡了网络内节点能量消耗，延长了整个网络的生命周期。
文档编号H04W84/18GK103002537SQ20121054150
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者王汝传, 马振徽, 黄海平, 孙力娟, 沙超, 肖甫, 蒋凌云, 徐佳, 顾翔, 张军强 申请人:南京邮电大学