杨明霞,毕宏博,柴国飞

(衢州学院电气与信息工程学院,衢州 324000)

无线传感执行器网络中多源容错拓扑控制算法研究*

杨明霞*,毕宏博,柴国飞

(衢州学院电气与信息工程学院,衢州 324000)

拓扑控制是延长无线传感器网络生命时间的关键技术。针对异构网络的复杂性,提出了基于功率控制的分布式多源容错拓扑控制算法MSFT。在由大量计算、能量受限的传感器节点和少量性能较优的执行器节点组成的异构无线传感执行器网络模型中,算法保证任意传感器节点与执行器节点之间至少存在k条不相交路径同时选择权值较优节点使路径总功耗尽可能少,这样当任意k-1个节点失效时并不影响网络的连通性。理论分析证明算法能以O(n)的时间和消息代价构造网络拓扑,仿真实验进一步证实算法的有效性。

无线传感执行器网络;异构;容错;拓扑控制;功率控制

无线传感器网络WSNs(Wireless Sensor Networks)由大量价格低廉的微型传感器节点自组织组成,广泛应用于对象跟踪、环境监测、灾害预防等领域[1]。节点的能量有限且通常不可重复补充,因此节能是无线传感器网络需要考虑的重要问题[2]。拓扑控制是保证网络连通、平衡节点能耗,增加运行时间的高效可行技术,它通常包括拓扑构建与拓扑维护两个过程[3]。拓扑构建用于减少网络链路以节约能量,当节点失效或当前拓扑已经不再最优时运行拓扑维护重构网络。然而,重构网络需要消耗大量的能量,同时节点通常部署在战场、森林等环境恶劣地区,极易出现链路断裂、硬件错误等问题,因此构造容错性好、可靠性高的拓扑已经成为了关键[4]。……