WSNs 中基于凝聚法的信宿移动路径规划
2021-01-05缪相林
王 梅,缪相林,张 媛,丁 凰
(1.西安交通大学 城市学院,西安 710018;2.西安交通大学 计算机学院,西安 710049)
0 引言
随着电子通信技术的快速发展,无线传感网络(wireless sensor networks, WSNs)[1]已在多个领域使用,如智慧农业、海洋环境勘察等领域。WSNs是由微型的、具有感知、通信、数据处理的传感节点组成。每个节点感测环境数据,再将数据传输至信宿或控制中心。最终,由信宿或控制中心对数据进行分析处理,进而实现对环境的监测。
不失一般性,这些微型传感节点由电池供电。因此,如何提高节点能量效率,进而使节点工作的时间更长,成为WSNs 的研究热点之一。由于节点须以多跳方式向信宿传输数据,传输数据消耗了节点的大部分能量。而位于信宿附近的节点,须多次协作转发其他节点的数据,它们的能量消耗速度更快,这就形成热点问题[2-3]。
热点问题阻碍了信宿的数据收集。因此,平衡网络内节点的能耗[4],进而提高数据收集效率是十分有必要的。为了缓解热点问题,采用了移动信宿[5-7](mobile sink, MS)概念,如移动机器人、无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)。MS 通过遍历 WSNs 内每个节点,能够直接收集节点数据。
然而,遍历网络内每个节点是非常耗时的。为了减少遍历时间,MS 只遍历网络内部分点,这些点称为驻留点(rendezvous point, RP)[8-11]。这些RP 可能是网络内的节点或者网络区域内位置。多数文献是将RP 看成节点。
然而,将RP 看成区域内位置存在优势。图1描述1 个网络示例。

图1 RP 的选择(示例)
图1 (a)中,由于节点0、1、2、3、6 或7的覆盖区域与其他的3 个节点重叠,它们很可能被选为RP。而若考虑位置作为RP,如图1(b)所示,将三角形位置作为RP,则RP 能够直接与多个节点通信。……
