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无线传感器网络(Wireless Sensor Networks)是物联网的三大支撑技术之首,被认为是新世纪改变未来的重要技术手段之一,同时也是信息科学领域中新兴学科与传统学科交叉融合的新技术。目前,无线传感器网络在各个领域都显现出了它的发展前景,受到了学术界、实业界以及各国政府的广泛关注,成为了军事国防、环境监测、工农业控制与管理、现代化生物医疗、智能家居等诸多领域中最具有科研价值和实用价值的重要技术手段之一。物联网(Internet Of Things)是一个高科技的战略性新兴产业,是新一代信息技术的重要组成部分。自1999年Ashton教授在移动计算和网络国际会议上首次提出物联网的概念以后,各个国家的研究机构和学者都进行了大量的研究。覆盖问题是无线传感器网络配置面临的首要问题,也是研究中的一个重点问题,无线传感器网络中覆盖算法和模型的研究对其发展和应用有着非常重要的意义和作用,算法的好坏将直接影响网络的通信性能和生存周期。目前,大部分无线传感器网络都采用大规模的随机部署法,在节点密集的地方容易出现重叠覆盖,产生大量的冗余节点,造成节点和网络资源的浪费,增加了网络成本。在节点稀疏的地方又容易造成监测漏洞,采集不到需要的信息。因此,采取一种高性能、自适应、低复杂度的节点覆盖控制算法来实现传感器节点的精确部署就显得至关重要,这样既能延长传感器网络的生存周期,降低网络的成本,又能提高传感器网络的性能,使传感器网络的广泛应用进一步成为可能。所以,无线传感器网络的覆盖技术具有非常重要的研究价值。本文详细地概述了无线传感器网络的基本概念、体系结构、特点、应用和面临的挑战。对无线传感器网络不同的体系结构进行了对比,并比较了无线传感器网络和无线多媒体传感器网络的特点。系统地介绍了无线传感器网络覆盖控制的概念和作用,并对现有的覆盖控制的分类和部署方式进行了比较。由于利用传感器网络的感知模型来刻画节点的感知范围,感知模型直接决定了其感知范围和服务质量,分析了常用的三种感知模型。本文提出了基于节点剩余能量的虚拟力覆盖增强优化算法。通过节点之间和节点和目标区域之间的虚拟力移动节点位置,使网络中的节点最后分布合理和均匀,进而提高网络的覆盖性能,用最少的传感器节点达到覆盖区域的最大化。减少了无线传感器网络中的监测盲区,降低了网络的成本。同时,提出了合并传感器节点的想法,将多个多媒体传感器节点合并,使其感知范围满足基本的0-1模型,简化了问题,使本文算法同样可应用于无线多媒体传感器网络。最后,本文通过多角度对比实验数据验证分析了算法的可行性、高效性。