無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法

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1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法：提出一種用于無線傳感器X絡(luò)的正三角形剖分節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法，該算法把X絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的感知區(qū)域剖分成正三角區(qū)域。為避免出現(xiàn)X絡(luò)盲點(diǎn)，在已提出算法的基礎(chǔ)上又提出基于鄰居節(jié)點(diǎn)信息的正三角形剖分節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法。仿真結(jié)果表明，基于鄰居節(jié)點(diǎn)信息的正三角形剖分節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法能達(dá)到較好節(jié)能的效果，可以在保證覆蓋范圍的基礎(chǔ)上延長X絡(luò)的生存時(shí)間。　　關(guān)鍵詞：無線傳感器X絡(luò)；節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法；正三角形剖分　?。篢N915.04：A：1671－7597（2011）0310041－01　　　　0引言　　無線傳感器X絡(luò)是目前研究的熱點(diǎn)之一，X絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)通過攜帶能量有限的電池來供電

2、，因此在無線傳感器X絡(luò)設(shè)計(jì)中，任何技術(shù)和協(xié)議的使用都要以節(jié)能為前提，節(jié)能技術(shù)水平也將伴隨著無線傳感器X絡(luò)的發(fā)展而不斷提高[1]?！　♂槍o線傳感器X絡(luò)的特點(diǎn)，本文提出一種正三角形剖分節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法，該算法將X絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的感知區(qū)域剖分成正三角區(qū)域，并針對X絡(luò)中的盲點(diǎn)，提出了基于鄰居節(jié)點(diǎn)的正三角形剖分的節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法，以有效地解決可能出現(xiàn)盲點(diǎn)的情況?！　?正三角形剖分節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法　　1.1基礎(chǔ)理論　　引理1：假定以正三角形BCD中心O為圓心，r1為半徑作圓M1，若延長DO交圓M1于A，令r2=DA。取圓M1上任意一點(diǎn)M為圓心，r2為半徑作圓M2，則這些圓一定能覆蓋正三角形

3、BCD。　　引理2：假定以邊長為的正三角形BCD的中心O為圓心，r1為半徑作圓M1，若取圓M1上或圓M1內(nèi)任意一點(diǎn)為圓心，r2為半徑作圓M2，則這些圓一定能覆蓋正三角形BCD區(qū)域的充要條件是?！　?.2算法描述　　為便于研究，本文做了如下假設(shè)：　　1）假設(shè)無線傳感器X絡(luò)中有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)能夠知道自己在X絡(luò)中的位置坐標(biāo)?！　?）節(jié)點(diǎn)部署后不再移動(dòng)，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)唯一的編號(hào)?！　?）所有節(jié)點(diǎn)均具有相似的能力，且地位平等?！　?）所有節(jié)點(diǎn)具有相同的感知半徑r2。　　步驟1：設(shè)定無線傳感器X絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的感知區(qū)域，用Pi表示，該區(qū)域即以r2為半徑的圓域；步驟2：根據(jù)圓域

4、Pi中心的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)（x，y），構(gòu)造以r2為邊長的正六邊形，則該正六邊形近似于Pi的圓域；步驟3：用邊長為l（0

5、于鄰居節(jié)點(diǎn)信息的正三角形剖分節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法　　由圖1可知，節(jié)點(diǎn)A的感知區(qū)域正好被節(jié)點(diǎn)B、C、D感知區(qū)域所覆蓋，此時(shí)節(jié)點(diǎn)A恰好是冗余節(jié)點(diǎn)。若去掉節(jié)點(diǎn)A的任何一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)或向遠(yuǎn)離節(jié)點(diǎn)A的方向移動(dòng)鄰居節(jié)點(diǎn)，則A將不再是冗余節(jié)點(diǎn)。由此可知，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)是冗余節(jié)點(diǎn)，則其至少有3個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)，這只是必要條件?！　≡谒惴ńY(jié)束前，每個(gè)節(jié)點(diǎn)開始決定自己的狀態(tài)，然而，如果所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)決定自己的工作狀態(tài)，將會(huì)出現(xiàn)盲點(diǎn)。為了避免出現(xiàn)盲點(diǎn)問題，每個(gè)節(jié)點(diǎn)不應(yīng)立即確定自己的工作狀態(tài)，而是經(jīng)過一段隨機(jī)的延時(shí)Td后再確定。每個(gè)準(zhǔn)備休眠的節(jié)點(diǎn)廣播一個(gè)消息（SAM）給其鄰居節(jié)點(diǎn)，在Ta這段時(shí)間內(nèi)，如果節(jié)點(diǎn)收

6、到SAM，則表示它的鄰居節(jié)點(diǎn)向它發(fā)出了休眠消息，并將在鄰居列表中標(biāo)記該鄰居節(jié)點(diǎn)為休眠狀態(tài)，這樣擁有較長延時(shí)的節(jié)點(diǎn)就不會(huì)考慮那些已經(jīng)被標(biāo)記為休眠狀態(tài)的鄰居節(jié)點(diǎn)?！　』卩従庸?jié)點(diǎn)信息的正三角形剖分節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法的步驟如下：　　步驟1：產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)的延時(shí)Td，在這段時(shí)間內(nèi)，監(jiān)聽信道，如果收到狀態(tài)廣播信息（SAM），則將發(fā)送該信息的節(jié)點(diǎn)從鄰居列表中刪除；步驟2：在Td時(shí)間后計(jì)算節(jié)點(diǎn)自己的感知區(qū)域Pi是否被覆蓋，如果沒有被覆蓋，置節(jié)點(diǎn)為工作狀態(tài)，執(zhí)行步驟3，否則將節(jié)點(diǎn)置為準(zhǔn)備休眠的狀態(tài)并廣播一個(gè)SAM，然后執(zhí)行步驟3；步驟3：等待一段時(shí)間T，則在鄰居列表中刪除該發(fā)送節(jié)點(diǎn)并且重新

7、開始調(diào)度，如果鄰居節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)小于3值，則將節(jié)點(diǎn)置為工作狀態(tài)，然后執(zhí)行下一步，否則，繼續(xù)執(zhí)行第3步。步驟4：在Tobileputing，2003，No.3，pp.271-290.