一种无线传感器网络的改进型GAF拓扑的设计方法

摘要

本发明公开了一种无线传感器网络的改进型GAF拓扑的设计方法，包括能量采集模块及网络拓扑结构控制模块，将传感器网络分成多个大区域，每个大区域内部划分多个小区域，每个小区域代表一个小簇，通过簇头选举方法选择一个小区域簇头，其余节点进入睡眠状态，每个大区域代表一个大簇，在多个小簇头中通过选举选择出一个大簇头进行信息打包传递；小区域的节点将信息传递给该区域内的活跃节点，经过活跃节点打包后将信息传递给各自大区域的簇头，簇头将信息打包后将信息传递到基站，增加节点生命周期，平衡节点能量状态，使节点系统相对稳定。

主权项

一种无线传感器网络的改进型GAF拓扑的设计方法，其特征在于，包括能量采集模块及网络拓扑结构控制模块，所述网络拓扑结构控制模块包括无线传感器网络，设传感器网络的工作区域是一个边长为a的正方形，其内部分割成多个边长为b的正方形大区域称为大簇，所述大区域内分割成多个边长为c的正方形的小区域称为小簇，小区域由多个单元格构成，单元格内为网络节点，所述能量采集模块为无线传感器网络中的节点提供能量；网络拓扑结构控制模块的控制方法为：网络初始化，所述网络初始化包括产生随机数，确定当前时间，各网络节点均处于试探状态及根据网络节点所在的小区域分配网络节点到达基站的预估跳数；当前时间与系统设置的选举时间相等时，系统进入选举分支，小区域选举活跃节点作为小簇头，然后小簇头在同一小区域进行广播，非活跃节点接收到广播后，进入睡眠状态；然后在大区域内的多个小簇头中选举活跃节点作为大簇头，大簇头在同一大区域进行广播，其他小簇头接收到广播后，进入睡眠状态；当前时间与系统设置的活跃时间相等时，系统进入活跃分支，小区域内的各节点开始收集环境信息并将收集到环境信息发送给小区域的小簇头，各个小簇头将收集的环境信息进行初次打包后同时发送给所在大区域的大簇头，传感器网络内的大簇头将数据进行二次打包发送到信息基站；当前时间与系统设置的睡眠时间相等时，系统进入睡眠分支，处于睡眠状态的节点改变为试探状态；当前时间与系统设置的能量采集时间相等时，系统进入能量采集分支，能量采集模块为传感器网络中的节点提供能量。