栅栏覆盖是无线传感器网络覆盖问题的重要研究内容之一,主要考察目标对象穿越传感器网络覆盖区域时被检测的情况,具有广泛的应用场景。现有的无线传感器网络栅栏覆盖存在栅栏构建率低、栅栏间隙修复能耗高等问题。针对以上问题,提出基于低能耗的无线传感器网络栅栏覆盖方法。主要的研究工作如下:(1)提出一种低能耗的有向传感器网络栅栏覆盖方法。对部署区域内的有向传感器节点进行子栅栏的构建并查找出冗余节点,转动节点感知角拼接子栅栏,实现栅栏构建工作。当栅栏覆盖出现间隙且间隙长度较长时,转动节点感知角缩短栅栏间隙长度,对未能通过转动完成栅栏修复的间隙构建模型,计算出栅栏间隙待修复位置。接着利用匈牙利算法计算出冗余节点的最佳派遣方式,派遣冗余节点修复栅栏间隙,实现栅栏的间隙修复工作。仿真实验和性能分析结果表明,提出的栅栏构建方法具有较低能耗和较高的栅栏构建率,当栅栏间隙长度较长时间隙修复率高,且修复能耗较低。(2)提出一种低能耗的全向传感器网络栅栏覆盖方法。将随机部署的全向传感器节点进行分段子栅栏的构建,利用贪婪算法优化可移动节点的移动方式,利用可移动节点拼接子栅栏,实现栅栏的构建工作。当栅栏覆盖出现间隙时,将静态节点拓扑图转化为所需可移动节点拓扑图,利用改进的KSP算法查找最少可移动节点数量的修复路径,使用匈牙利算法派遣可移动节点至修复位置,从而使可移动节点总能耗最低。仿真实验和性能分析结果表明,提出的栅栏构建方法构建率较高,栅栏间隙修复方法时间复杂度较低、节点利用率较高、能耗较低。