本發(fā)明涉及無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別是涉及一種能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織、多跳的方式形成的網(wǎng)絡(luò)，由于傳感器節(jié)點(diǎn)微小，數(shù)目眾多，而且往往部署環(huán)境十分惡劣，更換節(jié)點(diǎn)電源不可實(shí)現(xiàn)，因此如何節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期便成為了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的重點(diǎn)。目前為止，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者針對(duì)不同的應(yīng)用環(huán)境已經(jīng)設(shè)計(jì)出許多無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)算法，其中，分簇路由算法憑借能量高效性和網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性方面的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為了重要的研究課題。

在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究中，能量異構(gòu)(即網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)其他方面完全一致，只有節(jié)點(diǎn)的能量配置不同)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的研究更符合實(shí)際，其中，DEEC(Distributed Energy-Efficient Clustering)算法是能量異構(gòu)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中性能較好的分簇算法，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

首先在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)隨機(jī)部署傳感器節(jié)點(diǎn)，在成簇階段，簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭的概率與該節(jié)點(diǎn)的剩余能量有關(guān)，當(dāng)該節(jié)點(diǎn)剩余能量多時(shí)，其當(dāng)選為簇頭的概率增大，優(yōu)先承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，避免了低能量節(jié)點(diǎn)因擔(dān)任簇頭而導(dǎo)致死亡的情況，然后每經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送一次數(shù)據(jù)的時(shí)間，再按照上述原理選取簇頭。簇頭當(dāng)選的同時(shí)，會(huì)向周圍所有非簇頭節(jié)點(diǎn)廣播自己要成為簇頭的消息(Advertisement Message，ADV)，非簇頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)ADV的強(qiáng)度來(lái)決定所要加入的簇，并發(fā)送加入請(qǐng)求(join-requestion，JOIN-REQ)告訴相應(yīng)的簇頭。數(shù)據(jù)傳輸階段，簇頭節(jié)點(diǎn)采集到的信息傳送到簇頭，簇頭經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)融合最終傳送到基站。

從整體來(lái)看，DEEC算法使高能量節(jié)點(diǎn)優(yōu)先承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，延長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)生命周期。但是DEEC算法有以下幾種缺點(diǎn)：

(1)只是單純的考慮了節(jié)點(diǎn)的剩余能量，卻沒(méi)有考慮到節(jié)點(diǎn)與基站的位置因素：根據(jù)能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸公式可以看出，當(dāng)傳輸距離小于節(jié)點(diǎn)的有效傳輸距離時(shí)，節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)所消耗的能量與傳輸距離的平方成正比；當(dāng)傳輸距離大于節(jié)點(diǎn)的有效傳輸距離時(shí)，節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)所消耗的能量與傳輸距離的四次方成正比，因此若距離基站較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭，會(huì)因?yàn)檫h(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)而消耗過(guò)多能量。

(2)高剩余能量節(jié)點(diǎn)在當(dāng)選為簇頭后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都不能重復(fù)當(dāng)選，造成了能源浪費(fèi)；低剩余能量節(jié)點(diǎn)當(dāng)選簇頭的概率降低，但并不能完全避免當(dāng)選簇頭的情況。

(3)入簇機(jī)制上沒(méi)有綜合考慮節(jié)點(diǎn)、簇頭、基站三者的位置信息，只是簡(jiǎn)單的將節(jié)點(diǎn)分配給最近的簇頭，有可能造成能量不必要的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇方法和系統(tǒng)，解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期短，節(jié)點(diǎn)能量利用不合理的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇方法，包括以下步驟：

獲取無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已發(fā)送數(shù)據(jù)的次數(shù)和所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量；

根據(jù)所述已發(fā)送數(shù)據(jù)的次數(shù)計(jì)算最低當(dāng)選簇頭能量閾值；

判斷無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量是否大于所述最低當(dāng)選簇頭能量閾值，得到第一判斷結(jié)果；

當(dāng)所述第一判斷結(jié)果表示所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量大于所述最低當(dāng)選簇頭能量閾值時(shí)，為大于最低當(dāng)選簇頭能量閾值的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)；

計(jì)算所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的簇頭選舉閾值；

判斷所述隨機(jī)數(shù)是否小于所述簇頭選舉閾值，得到第二判斷結(jié)果；

當(dāng)所述第二判斷結(jié)果表示所述隨機(jī)數(shù)小于所述簇頭選舉閾值，確定所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為簇頭，確定簇頭以外的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)為普通節(jié)點(diǎn)；所述簇頭用于融合所述普通節(jié)點(diǎn)采集到的信息，并傳送給無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)基站；

根據(jù)入簇公式為所述普通節(jié)點(diǎn)分配簇頭。

可選的，所述計(jì)算所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的簇頭選舉閾值具體包括：

計(jì)算無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到基站的距離；

根據(jù)所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到基站的距離計(jì)算所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的邊緣度；

根據(jù)所述邊緣度和所述剩余能量計(jì)算所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的簇頭選舉閾值。

可選的，所述根據(jù)入簇公式為所述普通節(jié)點(diǎn)分配簇頭具體包括：

確定令所述普通節(jié)點(diǎn)的入簇公式獲得最小值的簇頭；

將所述普通節(jié)點(diǎn)分配給所述簇頭。

可選的，所述根據(jù)所述已發(fā)送數(shù)據(jù)的次數(shù)計(jì)算最低當(dāng)選簇頭能量閾值，具體包括：

根據(jù)計(jì)算最低當(dāng)選簇頭能量閾值；

其中，E_init為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)初始能量的最低值，a為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)初始能量的最高值與最低值的比值，r為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)，r_max為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)的最大值。

可選的，所述根據(jù)所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的邊緣度和所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量計(jì)算所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的簇頭選舉閾值，具體包括：根據(jù)計(jì)算所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的簇頭選舉閾值；

其中，E_o(i)為第i個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的初始能量，E_r(i)為第i個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在第r次數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的剩余能量，為所有無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)初始能量平均值，為在第r次數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)所有無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)剩余能量的平均值；

edge(i)為第i個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的邊緣度，其中，dis(i)為第i個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到基站的距離；dis(max)為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到基站的最遠(yuǎn)距離；

P_i為第i個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在第r次簇頭選舉時(shí)的成為簇頭的概率，具體公式為：p_init為簇頭個(gè)數(shù)與所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的比值。

可選的，根據(jù)入簇公式為所述普通節(jié)點(diǎn)分配簇頭，具體包括：根據(jù)f＝b×D(i,A)+(1-b)×D(A,S)為所述普通節(jié)點(diǎn)分配簇頭；其中，D(i,A)為節(jié)點(diǎn)i到簇頭的距離，D(A,S)為簇頭到基站的距離，b為0到1之間的數(shù)。

一種能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇系統(tǒng)，包括：

獲取單元，用于獲取無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已發(fā)送數(shù)據(jù)的次數(shù)和所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量；

第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所述已發(fā)送數(shù)據(jù)的次數(shù)計(jì)算最低當(dāng)選簇頭能量閾值；

第一結(jié)果判斷單元，用于判斷無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量是否大于所述最低當(dāng)選簇頭能量閾值；

隨機(jī)數(shù)生成單元，用于當(dāng)所述第一判斷結(jié)果表示所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量大于所述最低當(dāng)選簇頭能量閾值，為大于最低當(dāng)選簇頭能量閾值的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)；

第二計(jì)算單元，用于計(jì)算所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的簇頭選舉閾值；

第二結(jié)果判斷單元，用于判斷所述隨機(jī)數(shù)是否小于所述簇頭選舉閾值；

確定單元，用于當(dāng)所述第二判斷結(jié)果表示所述隨機(jī)數(shù)小于所述簇頭選舉閾值，確定所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為簇頭，確定簇頭以外的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)為普通節(jié)點(diǎn)；所述簇頭用于融合所述普通節(jié)點(diǎn)采集到的信息，并傳送給無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)基站；

分配單元，用于根據(jù)入簇公式為所述普通節(jié)點(diǎn)分配簇頭。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開(kāi)了以下技術(shù)效果：

1、本發(fā)明設(shè)立了最低當(dāng)選簇頭能量閾值，使低能量的節(jié)點(diǎn)不能當(dāng)選簇頭，從而保護(hù)了低能量節(jié)點(diǎn)，避免了低能量節(jié)點(diǎn)因當(dāng)選簇頭而快速死亡所導(dǎo)致的能量空洞問(wèn)題。

2、本發(fā)明在簇頭選取階段，不再對(duì)上一次當(dāng)選為簇頭的的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，所有的節(jié)點(diǎn)都進(jìn)行簇頭的選舉，而且盡量選擇靠近基站的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選簇頭，大大節(jié)約網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)所消耗的能量，提高了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期。

3、本發(fā)明改進(jìn)了入簇機(jī)制，綜合考慮了節(jié)點(diǎn)與簇頭的距離和簇頭與基站的距離因素，使入簇機(jī)制更加合理，更能合理利用節(jié)點(diǎn)能量。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布情況示意圖；

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇方法，解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期短，節(jié)點(diǎn)能量利用不合理的問(wèn)題。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分布情況示意圖。

如圖1所示，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織、多跳的方式形成的網(wǎng)絡(luò)，在成簇階段，簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭的概率與該節(jié)點(diǎn)的剩余能量有關(guān)，當(dāng)該節(jié)點(diǎn)剩余能量多時(shí)，其當(dāng)選為簇頭的概率增大，優(yōu)先承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，避免了低能量節(jié)點(diǎn)因擔(dān)任簇頭而導(dǎo)致死亡的情況，然后每經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送一次數(shù)據(jù)的時(shí)間，再按照上述原理選取簇頭。簇頭當(dāng)選的同時(shí)，會(huì)向周圍所有非簇頭節(jié)點(diǎn)廣播自己要成為簇頭的消息，非簇頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述信息的強(qiáng)度來(lái)決定所要加入的簇，并發(fā)送加入請(qǐng)求告訴相應(yīng)的簇頭。數(shù)據(jù)傳輸階段，非簇頭節(jié)點(diǎn)采集到的信息傳送到簇頭，簇頭經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)融合最終傳送到基站。

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇方法的流程圖。

步驟100，獲取無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已發(fā)送數(shù)據(jù)的次數(shù)和所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量。

首先在任意檢測(cè)區(qū)域內(nèi)部署N個(gè)傳感器，編號(hào)從1到N，基站位置在檢測(cè)區(qū)域的中心，由于本發(fā)明的適用環(huán)境為能量能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，設(shè)一個(gè)初始能量倍數(shù)a，即無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的初始能量從E_init到a倍的E_init間，節(jié)點(diǎn)每發(fā)送完一次數(shù)據(jù)，都會(huì)向基站匯報(bào)自己的剩余能量及編號(hào)。根據(jù)目的要求設(shè)定簇頭數(shù)與總節(jié)點(diǎn)數(shù)之比p_init，則節(jié)點(diǎn)在r次簇頭選舉時(shí)成為簇頭的概率如下式：其中E_r(i)為第i個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送完r-1次數(shù)據(jù)后剩余的能量，即在第r次簇頭選舉時(shí)的剩余能量，為第r次簇頭選舉時(shí)所有節(jié)點(diǎn)的平均能量。

步驟200，根據(jù)所述已發(fā)送數(shù)據(jù)的次數(shù)計(jì)算最低當(dāng)選簇頭能量閾值。具體為根據(jù)根據(jù)計(jì)算最低當(dāng)選簇頭能量閾值；其中，r為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)，r_max為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)的最大值。

步驟300，判斷無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量是否大于所述最低當(dāng)選簇頭能量閾值，得到第一判斷結(jié)果。

步驟400，當(dāng)所述第一判斷結(jié)果表示所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量大于所述最低當(dāng)選簇頭能量閾值時(shí)，為大于最低當(dāng)選簇頭能量閾值的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)。可選的，所述隨機(jī)數(shù)為0-1之間的隨機(jī)數(shù)。

步驟500，計(jì)算所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的簇頭選舉閾值。具體步驟為：

計(jì)算無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到基站的距離；

根據(jù)所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到基站的距離計(jì)算所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的邊緣度；

根據(jù)所述邊緣度和所述剩余能量計(jì)算所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的簇頭選舉閾值。

所述簇頭選舉閾值，具體為

其中，E_o(i)為第i個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的初始能量，E_r(i)為第i個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在第r次數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)的剩余能量，為所有無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)初始能量平均值，為在第r次數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)所有無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)剩余能量的平均值；

edge(i)為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的邊緣度，其中，dis(i)為第i個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到基站的距離；dis(max)為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)到基站的最遠(yuǎn)距離；

步驟600，判斷所述隨機(jī)數(shù)是否小于所述簇頭選舉閾值，得到第二判斷結(jié)果。

步驟700，當(dāng)所述第二判斷結(jié)果表示所述隨機(jī)數(shù)小于所述簇頭選舉閾值，確定所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為簇頭，確定簇頭以外的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)為普通節(jié)點(diǎn)。

步驟800，根據(jù)入簇公式為所述普通節(jié)點(diǎn)分配簇頭。具體包括：

確定令所述普通節(jié)點(diǎn)的入簇公式獲得最小值f_min的簇頭；

將所述普通節(jié)點(diǎn)分配給所述簇頭。

所述入簇公式為：f＝b×D(i,A)+(1-b)×D(A,S)；其中，D(i,A)為節(jié)點(diǎn)i到簇頭的距離，D(A,S)為簇頭到基站的距離。b的數(shù)據(jù)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要更改，經(jīng)過(guò)仿真分析可以得出當(dāng)b取0.6時(shí)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)能效果明顯。

圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例的能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

如圖3所示，一種能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇系統(tǒng)包括獲取單元901、第一計(jì)算單元902、第一結(jié)果判斷單元903、隨機(jī)數(shù)生成單元904、第二計(jì)算單元905、第二結(jié)果判斷單元906、確定單元907和分配單元908。

獲取單元901，用于獲取無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已發(fā)送數(shù)據(jù)的次數(shù)和所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量；

第一計(jì)算單元902，用于根據(jù)所述已發(fā)送數(shù)據(jù)的次數(shù)計(jì)算最低當(dāng)選簇頭能量閾值；

第一結(jié)果判斷單元903，用于判斷無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量是否大于所述最低當(dāng)選簇頭能量閾值；

隨機(jī)數(shù)生成單元904，用于當(dāng)所述第一判斷結(jié)果表示所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的剩余能量大于所述最低當(dāng)選簇頭能量閾值，為大于最低當(dāng)選簇頭能量閾值的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)0到1之間的隨機(jī)數(shù)；

第二計(jì)算單元905，用于計(jì)算所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的簇頭選舉閾值；

第二結(jié)果判斷單元906，用于判斷所述隨機(jī)數(shù)是否小于所述簇頭選舉閾值；

確定單元907，用于當(dāng)所述第二判斷結(jié)果表示所述隨機(jī)數(shù)小于所述簇頭選舉閾值，確定所述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為簇頭，確定簇頭以外的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)為普通節(jié)點(diǎn)；所述簇頭用于融合所述普通節(jié)點(diǎn)采集到的信息，并傳送給無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)基站；

分配單元908，用于根據(jù)入簇公式為所述普通節(jié)點(diǎn)分配簇頭。

本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的系統(tǒng)而言，由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。

本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。