基于定位节点的无线传感网中节点分配方法.pdf

本发明公开了一种基于定位节点的无线传感网中节点分配方法。该方法根据定位节点可以有效的将一个无线传感网中的节点划分至以定位节点为汇聚节点的多个无线传感子网中，解决传统无线传感网中为了获取节点的位置信息而为每个节点设置定位模块，而某一定范围内的节点可以用同一个位置信息来标记的，本发明中的定位节点对应的无线传感网中的其他节点均采用该定位节点的位置信息来进行标记，可以有效减少相近节点的定位模块的数量。

权利要求书1.  一种基于定位节点的无线传感网中节点分配方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在无线传感网中任选若干个节点为定位节点，所述定位节点设有定位模块；步骤2、以每个定位节点为圆点，半径为R进行节点搜索，将搜索到的节点分配给以该定位节点为汇聚节点的无线传感子网；步骤3、查找两个或多个无线传感子网中是否有存在相同的节点，若存在，则分别获取该节点到其所在的每个无线传感子网的定位节点的距离，将该节点分配给其与定位节点距离最小的无线传感子网，更新该无线传感子网中的节点后执行步骤4，否则直接执行步骤4；步骤4、查找是否存在未包含于任何一个无线传感子网中的节点，若存在，则分别获取该节点到每个无线传感子网的定位节点的距离，将该节点分配给其与定位节点距离最小的无线传感子网，更新无线传感子网中的节点，否则，当前无线传感子网中的节点即为更新后的无线传感子网中的节点。2.  根据权利要求1所述基于定位节点的无线传感网中节点分配方法，其特征在于，所述定位模块采用GPS模块。3.  根据权利要求1所述基于定位节点的无线传感网中节点分配方法，其特征在于，所述半径R的取值为两个定位节点之间最大距离的1/2。4.  根据权利要求1所述基于定位节点的无线传感网中节点分配方法，其特征在于，所述半径R的取值为3米。5.  根据权利要求1所述基于定位节点的无线传感网中节点分配方法，其特征在于，选取的定位节点数量小于所有节点总数的1/2。

说明书基于定位节点的无线传感网中节点分配方法
技术领域
 本发明属于无线传感网领域，更具体地说是一种基于定位节点的无线传感网中节点分配方法。
背景技术
无线传感器网络是新兴的研究领域，在军事、环境、健康、家庭、商业领域等许多方面有着巨大的潜在应用前景。无线传感器网络节点是组成网络的基本单元，无线传感器网络的迅速发展，给无线传感器网络节点的设计和管理提出了许多挑战。
无线传感器网络是集数据采集、处理及通信功能于一体的分布式自组织网络。无线传感器网络由在一定区域范围内的多个具有无线通信、传感、数据处理功能的网络节点组成。传感器节点负责采集、处理、压缩数据、中转其他节点的数据包并将数据包发送出去。在不同的应用中，传感器网络节点的结构不尽相同，一般由数据采集单元(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制单元(微处理器、存储器)、无线通信单元(无线收发器)和供电单元(电池)等组成。
    申请号：201310244955.7，无线传感器节点部署方法，包括以下步骤：在预设区域设置多个节点传感器，其中，多个节点传感器包括感知节点传感器、中继节点传感器，且指定任意一个中继节点传感器作为基站；根据感知节点传感器和中继节点传感器的传输半径构建多个联通子网；计算多个联通子网中每个联通子网与基站的连通路径，其中，联通路径中不存在妨碍数据传输的障碍物；以及根据每个联通子网与基站的联通路径和多个联通子网之间的位置关系布置中继节点传感器。根据本发明实施例的方法，根据最短路径布置中继节点传感器，提高中继节点的利用率，减少了计算复杂度，降低了建设成本。
 申请号：201210327081.7，无线传感网络中的传感节点的更新方法，主要是利用网关节点以主动扫描方式获取周边的各个传感节点的指定反馈信息，根据接收到传感节点的指定反馈信息，获悉各个传感节点的联网状况，采取相应的更新措施。这些更新至少包括：在发现有未入网的新的传感节点时，为未入网的新的传感节点分配一个新的地址和新的身份ID，完成所述传感节点的入网绑定操作；在发现有脱网的传感节点时，为处于脱网的传感节点建立分配新的中继，建立新的路由表，完成所述传感节点的重新入网绑定操作。相较于采用人工方式的现有技术，本发明无需对传感节点进行现场维护管理，整个更新过程简单便捷，不仅大大降低了维护成本，更是确保了各个传感节点的正常运行。
但是目前的无线传感器节点都是靠自身的定位模块来获取位置信息，但某一定范围内的节点可以用同一个位置信息来标记的，这样大大浪费了资源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于定位节点的无线传感网中节点分配方法，该方法根据定位节点可以有效的将一个无线传感网中的节点划分至以定位节点为汇聚节点的多个无线传感子网中，可以有效减少相近节点的定位模块的数量。
该方法为了解决上述技术问题，本发明基于定位节点的无线传感网中节点分配方法，包括以下步骤：
步骤1、在无线传感网中任选若干个节点为定位节点，所述定位节点设有定位模块；
步骤2、以每个定位节点为圆点，半径为R进行节点搜索，将搜索到的节点分配给以该定位节点为汇聚节点的无线传感子网；
步骤3、查找两个或多个无线传感子网中是否有存在相同的节点，若存在，则分别获取该节点到其所在的每个无线传感子网的定位节点的距离，将该节点分配给其与定位节点距离最小的无线传感子网，更新该无线传感子网中的节点后执行步骤4，否则直接执行步骤4；
步骤4、查找是否存在未包含在任何一个无线传感子网中的节点，若存在，则分别获取该节点到每个无线传感子网的定位节点的距离，将该节点分配给其与定位节点距离最小的无线传感子网，更新无线传感子网中的节点，否则，当前无线传感子网中的节点即为更新后的无线传感子网中的节点。
进一步地优选方案，本发明基于定位节点的无线传感网中节点分配方法中，所述定位模块采用GPS模块。
进一步地优选方案，本发明基于定位节点的无线传感网中节点分配方法中，所述半径R的取值为两个定位节点之间最大距离的1/2。
进一步地优选方案，本发明基于定位节点的无线传感网中节点分配方法中，所述半径R的取值为3米。
进一步地优选方案，本发明基于定位节点的无线传感网中节点分配方法中，选取的定位节点数量小于所有节点总数的1/2。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该方法根据定位节点可以有效的将一个无线传感网中的节点划分至以定位节点为汇聚节点的多个无线传感子网中，解决传统无线传感网中为了获取节点的位置信息而为每个节点设置定位模块，而某一定范围内的节点可以用同一个位置信息来标记的，本发明中的定位节点对应的无线传感网中的其他节点均采用该定位节点的位置信息来进行标记，可以有效减少相近节点的定位模块的数量。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
附图说明
图1为本发明基于定位节点的无线传感网中节点分配方法的流程图。
图2为实施例1中节点待分配示意图。
图3为实施例2中节点待分配示意图。
图4为实施例3中节点待分配示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种基于定位节点的无线传感网中节点分配方法，包括以下步骤：
步骤1、在无线传感网中任选若干个节点为定位节点，所述定位节点设有定位模块；
步骤2、以每个定位节点为圆点，半径为R进行节点搜索，将搜索到的节点分配给以该定位节点为汇聚节点的无线传感子网；
步骤3、查找两个或多个无线传感子网中是否有存在相同的节点，若存在，则分别获取该节点到其所在的每个无线传感子网的定位节点的距离，将该节点分配给其与定位节点距离最小的无线传感子网，更新该无线传感子网中的节点后执行步骤4，否则直接执行步骤4；
步骤4、查找是否存在未包含于任何一个无线传感子网中的节点，若存在，则分别获取该节点到每个无线传感子网的定位节点的距离，将该节点分配给其与定位节点距离最小的无线传感子网，更新无线传感子网中的节点，否则，当前无线传感子网中的节点即为更新后的无线传感子网中的节点。
所述定位模块可以采用GPS模块，所述半径R的取值为两个定位节点之间最大距离的1/2，根据经验值半径R的取值为3米，选取的定位节点数量小于所有节点总数的1/2。
本发明根据定位节点可以有效的将一个无线传感网中的节点划分至以定位节点为汇聚节点的多个无线传感子网中，解决传统无线传感网中为了获取节点的位置信息而为每个节点设置定位模块，而某一定范围内的节点可以用同一个位置信息来标记的，本发明中的定位节点对应的无线传感网中的其他节点均采用该定位节点的位置信息来进行标记，可以有效减少相近节点的定位模块的数量。
实施例1
   从图2中可知，节点A-节点F，选取节点A和节点D为定位节点，以半径R=3m进行节点搜索，节点B和节点C在以节点A为汇聚节点的第一无线传感子网中；节点E和节点F在以节点D为汇聚节点的第二无线传感子网中，从图2中可知，在节点A-节点F中没有节点同时在第一无线传感子网和第二无线传感子网中，同时，也不存在既不属于第一无线传感子网也不属于第二无线传感子网的节点，图2也即为更新后的节点分配图。
实施例2
   从图3中可知，节点A-节点F，选取节点A和节点D为定位节点，以半径R=3m进行节点搜索，节点B、节点C、节点E在以节点A为汇聚节点的第一无线传感子网中；节点E和节点F在以节点D为汇聚节点的第二无线传感子网中，从图3中可知，节点E既包含于第一无线传感子网又包含于第二无线传感子网，由于节点E到节点D的距离小于节点E到节点A的距离，所以将节点E分配给第二无线传感子网，更新节点；此时，节点A-节点E中，没有节点同时在第一无线传感子网和第二无线传感子网中，同时，也不存在既不属于第一无线传感子网也不属于第二无线传感子网的节点。
实施例3
  从图4中可知，节点A-节点F，选取节点A和节点D为定位节点，以半径R=3m进行节点搜索，节点B、节点C、节点E在以节点A为汇聚节点的第一无线传感子网中；节点E在以节点D为汇聚节点的第二无线传感子网中，从图3中可知，节点E既包含于第一无线传感子网又包含于第二无线传感子网，由于节点E到节点D的距离小于节点E到节点A的距离，所以将节点E分配给第二无线传感子网，更新节点；节点F既不属于第一无线传感子网也不属于第二无线传感子网的节点，由于节点F到节点D的距离小于节点F到节点A的距离，所以将节点F分配给第二无线传感子网，此时，此时，节点A-节点E中，没有节点同时在第一无线传感子网和第二无线传感子网中，同时，也不存在既不属于第一无线传感子网也不属于第二无线传感子网的节点。
显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。