一种无线传感器网络节点部署及供电方法

摘要

本发明涉及一种无线传感器网络节点部署及供电方法，包括构建一个网络连通覆盖的网络节点拓扑结构；根据网络节点拓扑结构利用预设的数据路由路径选择算法确定当前网络节点拓扑结构中能耗热点的位置；根据能耗热点的位置进行可再生能源节点的部署，并将当前网络节点拓扑结构中其他网络节点进行电池节点的部署；根据可再生能源节点的供电状态动态调整电池节点的供电策略。本发明可再生能源节点数量有限约束下，根据网络能耗热点位置，确定可再生能源节点的数量与位置，完成不同能量源节点的联合部署，并根据可再生能源采集转化的情况，决定不同节点的工作任务与状态，实现网络的持续稳定工作与可再生能源的最大化利用。

主权项

一种无线传感器网络节点部署及供电方法，其特征在于，包括：构建一个网络连通覆盖的网络节点拓扑结构；根据所述网络节点拓扑结构利用预设的数据路由路径选择算法确定当前网络节点拓扑结构中能耗热点的位置；根据所述能耗热点的位置进行可再生能源节点的部署，并将所述当前网络节点拓扑结构中其他网络节点进行电池节点的部署；根据所述可再生能源节点的供电状态动态调整所述电池节点的供电策略实现无线传感器网络的混合供电；所述根据所述能耗热点的位置进行可再生能源节点的部署具体包括：在网络总能耗最小的约束条件下确定当前网络节点拓扑结构中可再生能源节点的数量；根据所述可再生能源节点的数量在所述能耗热点的位置利用模拟退火算法确定可再生能源节点的部署位置；所述根据可再生能源节点的数量在所述能耗热点的位置利用模拟退火算法确定可再生能源节点的部署位置具体包括：在当前网络节点拓扑结构中能耗热点的位置随机选取X个节点作为暂定可再生能源节点，若所述暂定可再生能源节点间存在互为可达邻居的节点，则重新进行节点选取，否则对于所述暂定可再生能源节点中的任一节点S_i，记其可达邻居节点个数为N_i，其中与其他暂定可再生能源节点的公共可达邻居节点个数为C_i，若存在S_i的邻居节点S_j满足C_j＜C_i，则将暂定可再生能源节点的位置由S_i调整为S_j，其中，C_j为节点S_j与其他暂定可再生能源节点的公共可达邻居节点个数；若存在多个满足条件的邻居节点S_j、S_m、S_n，则选取其可达邻居节点个数更接近平均簇内节点数量的节点替代节点S_i作为新的暂定可再生能源节点的位置，表达式如下：$|N_j-\frac{N}{k}|=\min \left\{\right|N_j-\frac{N}{k}|,|N_m-\frac{N}{k}|,|N_n-\frac{N}{k}\left|\right\}$其中，N_j、N_m、N_n为节点S_j、S_m、S_n的可达邻居节点个数，N为部署在监测区域内的节点个数，k为监测区域内成簇数量，N/k为每个簇的平均节点数；重复上述步骤，直到所有可再生能源节点位置不再变化，或达到最大循环次数跳出循环，其中，已被淘汰的暂定可再生能源节点不再参与比较。