基于休眠机制的无线传感器网络覆盖控制算法

来源 :云南民族大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hotheart2009
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无线传感器网络(Wireless Sensor Networks WSN)一直都是网络研究领域的前沿,它是由大量的具有感知和计算能力的体积微小的传感器节点组成,传感器节点之间是以协同分布式合作的方式进行工作。无线传感器网络(WSN)的各项技术,随着无线网络(WSN)的迅速发展逐渐成为了当前研究的热点。无线传感器网络最初要解决的根本问题之一是覆盖问题,如果感知区域没有被覆盖,网络就没有生存性和可用性,则这个网络就没有存在的意义。  无线传感器网络(WSN)的连通性使节点之间的通信成为可能,而传感节点的覆盖情况决定着监测的质量。无线传感器网络(WSN)中通常作为传感节点如何更好并且更久的观察物理世界的标准是覆盖。由于传感节点能量的限制,以至于使合理分配网络的空间资源与节约能量消耗的覆盖控制技术成为研究热点。  本文主要的研究内容是随机分布条件下的无线传感器网络覆盖控制问题,以此解决能量有限及复杂环境条件下的监测区域的有效覆盖的问题。基于现有覆盖控制的分析,首先通过理论计算节点覆盖区域被重叠覆盖的期望值与邻居节点数之间的关系,然后给出一个节点成为冗余节点的阈值,以此阈值来判断节点有几个邻居节点时它成为冗余节点,依据理论分析提出了一种基于邻居节点数量的覆盖控制算法,该算法在确保网络覆盖与连通性的前提下以覆盖度冗余度、活跃节点数及能量为衡量指标,并通过休眠/唤醒实现节点轮换处在活跃状态或休眠状态,减低覆盖冗余度,显著的延长了网络的生存时间。我们对算法进行了仿真实验,并与当前典型算法相比较,结果表明,我们的算法在网络生存时间及覆盖冗余度上有显著地优势。
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