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最小化能耗或是最大化网络生命周期是无线传感器网络WSN研究的两个重要的关注点。能耗与生命周期相关的技术有WSN节点部署方案与节点信息查询,论文即以这两方面为研究内容。 现阶段WSN部署主要有两种基本方式,一种是理想化的,基于无限空间和规则区域,一般采用规则的正六边形部署方案,该方案能有效节省节点数目,但往往与实际部署环境有不同程度的偏差;另一种是基于实际部署环境,采用凸边型的部署方案,实施的复杂性及所需节点数目较多,是该方案的主要缺点。论文仍基于实际部署环境,采用改进后的正六边形部署方案,实现了节点能耗与节点数目的平衡。该方案的要点与主要步骤包括:(1)通过多次划分,将不规则区域划分成若干具有凸边型特点的子区域;(2)按照正六边形方案初始化节点部署;(3)对初始化中处于区域外的节点,选择两个处于区域内的相邻节点,取其中垂线与区域边界的相交点为调整点,将所有处于区域外的节点移动到调整点。 空间查询对WSN能耗与生命周期影响很大。论文针对当前流行的窗口路线查询处理IWQE算法,若查询路线上节点选择不当——节点剩余能量过低或节点相距偏远而导致通信传输中断、查询结果丢失的问题,提出了相应的优化算法EIWQE。该算法以剩余能耗为节点选择基础,采用基于位置的路由协议GPSR构建多边形,通过增加中继节点,保证查询路线的连通性;并根据最大剩余能耗选择邻居节点分担信息收集与处理任务,以进一步降低查询路线上节点的能耗。论文给出了EIWQE的详细实现流程,并在OMNET++平台上用仿真方法,从查询成功率、查询遍及率、节点能耗的均匀度等方面验证了EIWQE算法的优越性。