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龙图腾网获悉江苏科技大学申请的专利一种基于传输代价的能耗均衡路由算法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116471644B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310234911.X，技术领域涉及：H04L45/12；该发明授权一种基于传输代价的能耗均衡路由算法是由吴昊;朱琎;宋祖洋;胡涛;马国军;赵月涛;单飞;周楠设计研发完成，并于2023-03-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于传输代价的能耗均衡路由算法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于传输代价的能耗均衡路由算法，通过能量梯度思想优化簇头的选择方式，构建节点评估函数建立合理簇群，在每轮数据传输后更新节点评估函数，对用户数据重要程度分类并用层次分析法对决策指标量化赋值，构建成权值矩阵，最后构建决策矩阵搜索最优的节点下一跳路径，以解决现有技术中网络能耗高、网络整体生存时间短，网络能耗不均衡的技术问题，由于采用能量梯度筛选出来的簇头更加合理，避免了低能量节点提前死亡的问题，网络中首个节点死亡轮数延后近300轮，第一个节点死亡前为完整的网络系统，完整的网络系统生命延长了33％，计算代价的决策矩阵计算出传输路径能耗最下的路径，保证了每个节点传输能耗最小，网络系统生命周期延续了近40％。

本发明授权一种基于传输代价的能耗均衡路由算法在权利要求书中公布了：1.一种基于传输代价的能耗均衡路由方法，其特征在于，该方法包含下列步骤： 1在网络初始阶段在固定监测区域内随机分布若干所需传感器节点，设置传感器节点属性，网络数据传输方式采用一阶无线传输能耗模型； 2在簇头选举阶段，采用能量梯度算法，建立符合条件的簇头集合； 所述能量梯度算法，将节点能量分为三个梯度，根据网络节点密度定义了能量系数比例，计算节点能量下限，比较节点能量，完成簇头选举， 能量梯度算法步骤如下： 步骤一，定义能量比例系数λ，计算公式为： 其中，ρi：节点竞争半径内节点密度，网络节点平均密度； 步骤二，计算节点能量下限Eth，计算公式为： 其中，网络平均能量； 步骤三，所有节点在开始阶段比较节点能量Ei和下限能量Eth，Ei大于Eth的节点进入有效簇头集合，完成簇头选举； 3在节点入簇阶段，构建节点评估函数，计算节点评估函数值的集合，完成节点入簇，周期性地循环执行循环簇头选举和节点入簇过程，分簇确定后建立TDMA时分多址时隙； 所述节点评估函数，如式： 其中，Ecur-i：节点i剩余能量,di：节点到簇头距离，所有节点到簇头平均距离，影响因数α+β＝1； 4在每轮数据传输完成后，更新节点评估函数； 影响因数对应变化为：在每轮数据传输完成后，由于节点存活个数，节点能量，节点通信距离改变，影响因数α，β会根据节点剩余能量Ecur-i，节点到簇头距离di而动态变化，当节点剩余能量降低时，α增加；当节点到簇头距离di增加时，β减少； 5在数据预处理阶段，对数据类型进行优先级分类传输，用层次分析法赋予数据类型量化值，建立加权矩阵； 数据预处理步骤如下： 步骤一，基于用户所需数据的重要程度对数据类型进行优先级分类传输，将紧急数据定义为一级优先级数据，周期数据定义为二级优先级数据，一级优先级数据有：节点剩余能量E，到基站的跳数n，传输距离d，传输效率η，可用带宽B； 步骤二，利用层次分析法将一级优先数据重要程度量化为1，1a,1b,1c,1d,a+b+c+d＝9，然后根据任意两个参数的相对重要程度来确定各参数的量化值； 步骤三，结合各指标权值建立加权矩阵WM，计算公式为： WM＝[W1W2...Wm]T 其中，Wi为第i个参数量化值； 6在数据传输阶段，采用簇间多跳路由传输，根据决策指标建立决策矩阵，利用极差变化法将决策矩阵进行标准化处理，得到标准化决策矩阵，将加权矩阵与标准化决策矩阵相乘，得到标准化加权决策矩阵，根据标准化加权决策矩阵搜索最优下一跳路径，完成整个网络的数据传输； 建立决策矩阵步骤如下： 步骤一，根据决策指标建立决策矩阵DM，计算公式为： 其中，k为有效下一跳簇头个数，m为决策指标个数，αk,m为有效下一跳簇头CHk的第m个决策指标； 步骤二，利用极差变化法将决策矩阵进行标准化处理，计算公式为： 其中，Atj：矩阵元素量化值，Xtj:决策指标，ni,j：决策指标每行每列量化值； 得到标准化决策矩阵SM,计算公式为： 步骤三，对标准化决策矩阵SM加权，得到标准化加权决策矩阵FM，计算公式为： FM的每个元素代表了各有效下一跳簇头CHj的成本代价cj，计算公式为: 步骤四，各簇头根据决策矩阵搜索最优下一跳路径，完成整个网络的数据传输。

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