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基于加权的无线传感器网络优化覆盖算法

2012-06-12董志远

传感技术学报 2012年7期

张 品,沈 政,董志远,郑 立

(杭州电子科技大学通信工程学院,杭州310018)

无线传感器网络覆盖[1-2]是指在传感器网络节点能量、无线网络通信带宽、网络计算处理能力等资源普遍受限的情况下,通过具有感知能力的节点的位置分布和节点调度,使感知、监视、传感、通信等各种服务质量得到提高,最终使无线传感器网络资源得到优化分配[3]。但由于实际应用的特殊性,传感器网络一般被部署在沙漠、战场等工作人员不可达到的环境中,需要利用节点的高度冗余来保证网络的容错性和数据的精确性。目前,在处理节点冗余延长网络生命周期和均衡节点能量方面有很多的研究,文献[4-5]通过采用节点“休眠”和“活跃”轮换的方式,在满足覆盖要求的条件下,通过最大化轮换节点集合的数目来保证大规模网络环境下传感节点的有效使用。文献[6]进一步提出一种集中式、利用节点分组工作的DSC(disjoint set covers)算法,该算法将问题抽象成最大流图问题,并对节点进行任务集分配,通过各个节点任务集轮流工作均衡了各节点能耗。但由于该算法分组固定,一旦某节点能量耗尽或有新节点加入网络,将导致工作节点无法对自身所处分组进行自适应调节。文献[7]为了解决固定分组导致工作节点无法自适应调节的问题提出了一种PEAS算法,该算法通过探测邻居节点的工作状态来判断自身节点工作状态,能够减小工作节点数,节约能耗,但该算法容易出现部分节点一直处于工作状态直到节点能量耗尽才更换其它节点工作,导致网络的稳定性和网络节点能量均衡性较差。……

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