专利名称：一种适用于矿井的无线传感器网络路由方法
技术领域：
本发明涉及无线传感器网络，尤其涉及矿井无线传感器监测网络的路由方法，具体为一种适用于矿井的无线传感器网络路由方法。
背景技术：
无线传感器网络(WSN, Wireless Sensor Network)以其低成本、分布式和自组织等特点，在环境监测、医疗护理、军事领域有着广泛地应用，同时还被应用于一些危险的工业环境，如矿井安全监测。根据矿井下的环境参数，构建无线传感器监测网络，将其与有线监测网络相结合，形成矿井安全监测信息综合系统，这将有效地提高矿井安全监测的覆盖范围，完善监测数据的准确性。在无线传感器网络中，路由协议作为其中的重要环节，关系着数据能否有效传输，根据不同应用对传感器网络各种特性的敏感度不同，目前路由算法分为四种类型:一是能量感知路由算法，从节点的能量利用效率及网络生存期考虑路由选择，主要有能量路由、能量多路径路由；二是基于查询的路由算法，将路由建立与数据查询过程相结合，充分考虑数据查询类应用特点，主要有定向扩散路由、谣传路由；三是地理位置路由算法，利用节点的地理位置建立数据源到汇聚节点或者负责节点的优化传输路径，主要有GEAR、GEM、边 界定位的地理路由；四是可靠的路由协议，从传输可靠性和实时性方面讨论传感器网络的路由机制，主要有ReInForM、SPEED。无线传感器传送数据消耗的能量
{ CL if ) 与数据传输的距离d有关，可表示为
权利要求
1.一种适用于矿井的无线传感器网络路由方法，其特征在于包括以下步骤: 以矿井口的汇聚节点为圆心，设定圆心距离参数r，且Kdo ； 基站向矿井坑道广播涵盖参数r的信息包； 坑道内各节点接受到信息包后，参照其中的参数r，依据自己与汇聚节点的距离d判断所属区域，对于离汇聚节点距离d〈r的节点，其所属区域为levell，对于离汇聚节点距离r ( d〈2r的节点,其所属区域为level2,对于离汇聚节点距离2r ( d〈3r的节点,其所属区域为level3......，依次类推,对于离汇聚节点距离(n_l) r ( d〈nr的节点,其所属区域为Ieveln,每个区域内的节点构成一个簇； 每个簇时间上周期性的从中选取一个节点作为簇头，且所选簇头的剩余能量大于簇内平均剩余能量且离簇内质心最近； 每个簇的节点将采集到的数据发送到各自簇的簇头，簇头进行数据融合处理，然后利用簇头间多跳发送至汇聚节点； 汇聚节点收集信息传送给基站，地面监控中心根据基站接收到的数据进行监控处理。
全文摘要
本发明涉及无线传感器网络，尤其涉及矿井无线传感器监测网络的路由方法，具体为一种适用于矿井的无线传感器网络路由方法。本方法以矿井口的汇聚节点为圆心，按节点和汇聚节点的距离r为参考，将各节点划分入不同的区域，如level1、level2、level3……,各个区域中的节点将数据传递给所在区域选择出的簇头，再由簇头将汇聚处理后的数据传递给相邻的靠近汇聚节点的簇头，然后这个簇头传递给相邻的靠近汇聚节点的簇头，形成簇间多跳将数据传递给汇聚节点，解决了矿井无线传感器网络采用现有的路由协议存在的节点发送数据能量消耗大和不均、数据冗长和延迟的问题。
文档编号H04W40/10GK103209458SQ20131012465
公开日2013年7月17日 申请日期2013年4月11日 优先权日2013年4月11日
发明者李灯熬, 李雯婷, 赵菊敏, 赵宝峰 申请人:太原理工大学