目前,无线传感器网络(WSN)在许多领域得到了广泛应用。传感器节点能够感知数据,存储和处理数据,节点间能通过协作的方式把数据信息传送给用户。在无线传感器网络中,覆盖能力对物理监测区域或目标的服务质量和感知能力有重要影响,而节点间是否连通则影响了节点间互相接收和发送数据,从而影响用户对数据的接收。因而,覆盖和连通是无线传感器网络中的两个值得关注的重要问题,严重影响网络的能耗和生存期。在无线传感器网络中,感知节点对目标或区域的正确覆盖是必须首先保证的,后续的感知工作才能够进行。若未能保证对目标和感知区域的覆盖和连通,WSN就无法对被监测目标或区域的进行物理量监测,网络的可用性也会丧失。同样,若在覆盖目标的过程中没有合理的拓扑控制和节点轮值,就会很快耗尽网络的能量,进而威胁到网络的生命周期。因此,在WSN的覆盖控制中,需要针对监测任务制定合适的区域或目标监测方案、拓扑控制方案及节点轮值顺序。简要介绍了无线传感器网络覆盖问题的研究现状,对多种智能优化算法的优缺点进行分析,设计了一种基于二进制入侵杂草算法的覆盖优化方法。首先在原始的入侵杂草算法(IWO)的基础上,优化了杂草的编码与种子的产生方法,杂草由二进制编码组成;父代杂草种群的每一位将其根据特定映射方式转换成变异的概率去产生种子,并通过特定的计算方法确定变异的位。其次,为了克服入侵杂草算法的缺点,使BIWO算法具有更强的收敛性,解更具多样性,从而找到全局最优解,杂草种群的生成采用自适应的标准差。最后,在Matlab环境下进行了仿真实验,在无线传感器网络覆盖问题上,把利用改进的BIWO算法和遗传算法的优化的结果进行对比。另外,将不同优化策略在不同节点数目和节点工作轮数的情况下对节点的覆盖率和死亡率进行对比,结果表明BIWO具有更好的收敛性能并可以显著提高目标覆盖率、延长网络寿命。提出了一种基于最短路径的能够满足网络覆盖与连通要求的覆盖连通算法(SAGCC)。该算法的主要目标是构建一个覆盖连通集。首先,根据构建节点的邻居节点集合确定节点是否为冗余节点,没有休眠的节点转为工作状态;其次,冗余节点进入准备休眠状态,没有休眠的节点转为工作状态,保证网络有限的能量得到更加有效和合理的利用,从而避免产生覆盖盲区。最后,为确保网络连通,须把最短路径上的辅助节点转入工作状态。在Linux平台下采用了NS-2对算法进行了仿真实验。结果表明,随着部署节点数目的增加,SAGCC仍能保持相对稳定的工作节点数目;在覆盖/连通比度、网络覆盖率等方面比大多数基于同构WSN覆盖连通算法表现更好;在网络生命周期方面,比多数基于同构网络更好,与基于异构WSN覆盖连通算法相近。