一种建立物联网网络模型的节能部署方法

摘要

本发明公开了一种基于物联网技术的网络模型建立和节能部署的方法，属于物联网通信技术领域。本发明提出了基于物联网技术的三层网络架构和网络能耗优化模型。本发明提出的节能部署方法首先根据感知节点与备选中继节点的距离排除与任何感知节点均不能通信的备选中继节点，然后在剩下的中继节点中选出i个，如果它们满足“全覆盖感知节点且与基站形成的拓扑是否是连通图”，则将每段链路的发送节点发送耗能与接收节点的接收耗能之和等价为该段链路的权重，通过改进的Dijkstra方法得到能耗的最小值以及网络的生存时间，将此能耗下对应的网络节点部署方式作为一种最佳节能部署方式。

主权项

一种建立物联网网络模型的节能部署方法，其特征在于，构建包括感知层、中继层和汇聚层的物联网网络模型，感知层节点负责感知并发送数据，将感知数据通过中继层的中继节点转发给汇聚层的基站，感知节点之间互相不传送感知数据；计算每一个感知节点与备选中继节点的距离，去掉与感知节点均不通信的备选中继节点，从剩下的备选中继节点中选出满足条件：“能够全覆盖感知节点且与基站形成的拓扑是连通图”的i个中继节点，对其中的任一中继节点，根据感知节点单位时间能耗、中继节点单位时间能耗、基站单位时间能耗，并将拓扑中每段链路两端发送节点的发送能耗和接收节点的接收能耗之和等效为该段链路的权重，找出基站到每一个感知节点的最短路径，将所有最短路径的长度相加作为当前网络拓扑的能耗；根据公式：确定感知节点单位时间能耗，根据公式：确定中继节点单位时间能耗，根据公式：确定基站单位时间能耗，由此调用公式计算网络的最小能耗，按照最小能耗对应所选择的中继节点、传感器节点及基站的数量和位置部署为满足节能部署的物联网，其中，ε₁、ε₂分别表示感知节点和中继节点性能参数，E_elec表示收发单位数据时电路电子能耗，F_ij为节点i发送数据给j的数据发送率，d_ij表示节点i与节点j之间的距离，RN、SN、BS分别表示中继节点、传感器节点、基站的集合，a_ij为网络连接矩阵中元素。