多等级通信半径的无源传感器网络中的覆盖问题

无源传感器网络是近年来兴起的一种新型的网络结构,可用于解决传统无线传感器网络能量有限、寿命受限的问题.在无源传感器网络中,每个无源传感器节点配备有能量收集模块,可以从周围环境中获取能量.由于周围环境中的能量是无限的,这样,从能量的角度来讲,无源传感器网络的网络寿命是无限的.这样就解决了传统无线传感器网络寿命受限的问题.然而,由于周围环境中的能量源具有能量低、分布不均匀等特点,导致无源传感器网络中的覆盖问题比传统的无线传感器网络中的覆盖问题更加复杂.为了解决无源传感器网络中的覆盖问题,同时也为了让无源节点更有效地利用环境中的能量,考虑了一种具有多等级通信半径的无源节点,并提出了基于多等级通信半径的无源传感器网络中的覆盖问题.证明了这个问题是NP-Hard问题.提出一种基于贪心策略的近似算法,解决了这个问题,并证明了该算法的近似比.同时,采用模拟实验的方式验证了该算法的性能.根据实验结果,该算法是有效且可靠的.     

异构传感器网络节点部署算法

传感器节点的部署方式有确定性的和自组织两种。研究了由高级节点和普通节点组成的异构传感器网络的节点部署问题。给出一种满足连通覆盖条件的最大化网络寿命模型,通过分析节点的能量消耗,计算出了最大化网络寿命时两种节点的部署比例,提出了最大化网络寿命的节点部署算法。     

无线传感器网络中一种延长寿命的覆盖算法

寻找有效的节能方案以提高网络寿命是无线传感器网络中的核心问题。传统的最大化网络寿命致力于对节点进行休眠或激活的调度,在DLM算法的基础上提出一种ASR-DLM算法。其基本思想是对传感器节点的感知半径进行调整,提高能量的利用率,同时ASR-DLM算法改进了DLM算法中一旦探测到覆盖空洞即终止的缺陷,即在探测到覆盖空洞时,对覆盖空洞进行填补,ASR-DLM算法不仅能够保证完全覆盖,还可以在异构网络中进行,大大延长了网络寿命,同时不需要地理位置信息,扩展性很好。     

基于覆盖率的传感器优化部署算法

传感器部署是传感器网络工作的基础,对网络的运行情况和寿命有很大影响。针对传感器网络节点部署时首要考虑的覆盖问题,提出一种可以满足不同覆盖率要求的节点优化部署算法,在提高节点覆盖性能的同时优化节点数量,降低网络的配置代价。仿真结果证明,该算法可最大化节点的覆盖效率。     

基于C-V 模型的网络覆盖空洞探测与修复算法

网络寿命是衡量无线传感器网络性能的一项重要指标. 无线传感器网络覆盖空洞问题严重影响了网络寿命. 对此, 提出一种基于C-V 模型的网络覆盖空洞探测与修复方法. 首先采用基于奈曼-皮尔逊准则的感知模型计算出监控区域每一个位置的节点联合探测概率; 然后基于改进的C-V 模型, 提出一种新的覆盖空洞探测方法, 有效地计算出空洞的数量和大小; 最后, 采用基于改进的粒子群算法实现覆盖空洞的修复. 仿真结果表明, 所提出的算法在保证无线传感器网络覆盖率的同时可以提高网络寿命.

     

一种延长目标覆盖网络寿命的群智能算法

目标覆盖是无线传感网络中的一个研究热点,在满足目标覆盖要求的前提下,文中研究了如何利用群智能算法重新部署节点位置以延长网络寿命,提出了满足目标Q-覆盖要求的网络寿命模型,并以这个寿命模型为适应度函数,采用人工蜂群算法再部署传感器节点,在二维感知模型和三维感知模型下实现目标的Q-覆盖,以延长网络寿命。仿真实验的结果表明,基于人工蜂群算法的优化部署能够有效延长网络寿命。     

基于异构节点的全视角强栅栏覆盖的研究*

覆盖问题始终是无线多媒体传感器网络（WMSN）中研究的重要领域。为了实现对被监测区域的全方位覆盖,以及能够捕捉到进入该区域目标的有效信息,同时尽可能延长网络寿命,提出了一种基于异构节点的全视角强栅栏覆盖模型,借助红外线传感器辅助相机传感器节点完成对一个指定区域的监测。在研究过程中,受到了分治策略的启发,将目标区域分为若干正三角形网格,采用唤醒机制有效节约网络能量。仿真实验表明：该模型能够通过消耗较少的能量,实现对一个区域的覆盖监测,延长了网络寿命。     

基于能量节约的无线传感器网络覆盖优化探讨

在无线传感器网络研究中,功率控制是一项重要的议题。Tian和Georganas找出被覆盖的传感器冗余节点,将传感器节点进行睡眠的调度,以延长无线传感网络的寿命。本研究以Tian和Georganas提出的方法作为研究基础,做出改进。提出了改良分散式覆盖传感器判断法。在兼顾监测范围完整性的前提下,可以达到更省电、更长网络寿命的效果。     

气味标记法优化免疫算法的覆盖策略

覆盖问题一直是无线多媒体传感器网络研究的重点领域。为了能够达到对目标区域有效覆盖的同时,减少网络能耗,延长网络寿命的目的,提出了一种气味标记法优化的免疫算法SMOIA（Scent Marking Optimization Immune Algorithm）。该方法利用改进的气味标记算法,在被覆盖区域设置必要的气味标记点,在这些点设置传感器节点能够有效提高对目标区域的覆盖率,减少冗余节点数量;使用免疫算法来避免一般算法容易陷入局部最优的问题。仿真实验表明,该算法能够有效提高网络覆盖率,减少网络中传感器节点数量,延长了网络寿命,并且收敛迅速。     

六边形覆盖条件下的HWSN最大寿命模型

提出一种在六边形覆盖约束条件下异构无线传感器网络的“突然死亡”能量消耗模型,该模型可以保证能量均衡消耗和网络寿命最大化。在该能耗模型基础上给出一种考虑节点能耗约束和数据完整性等因素的网络寿命模型,并求得网络寿命模型的最优解。仿真结果表明,构建在六边形覆盖条件下的异构监测传感器模型可以均衡网络能耗,且使网络寿命最大化。     

基于模糊粒子群算法的有向传感器网络路径覆盖策略*

建立有向传感器节点模糊感知模型,利用模糊数据融合规则减少网络不确定区域.对于有向传感器网络路径覆盖问题,提出基于模糊粒子群算法的有向传感器网络路径覆盖增强算法,将n维求解问题转化为一维求解问题,以提高单个传感器节点净覆盖域为目的,提高网络覆盖率.仿真结果表明,对于感知方向可连续调节的有向传感器网络节点,在随机部署情况下与现有算法对比,文中算法能有效提高有向传感器网络路径覆盖率,并且具有较快的收敛速度,延长网络生存期.     

RGA-D：一种无线传感器网络覆盖优化方法

研究了无线传感器网络覆盖优化问题,针对传感器节点随机部署、分布不均,传统覆盖优化算法一般只考虑网络部署后单次优化的问题,提出基于节点冗余和覆盖集冗余的计算方法,用网络的局部特征表征全局特征,改进了网络覆盖模型。并在此基础上提出RGA-D算法,利用遗传算法计算覆盖集,同时考虑节点和覆盖集冗余度,对网络整个生存期进行全局优化。仿真实验表明,RGA-D算法能在活跃节点数和网络覆盖率之间达到平衡,解决了网络生存期后期容易出现覆盖盲区的问题。     

基于数据融合的有向传感器网络全覆盖部署

针对有向传感器网络全覆盖问题,基于有向传感器节点概率感知模型提出一种新的有向传感器节点部署结构,通过理论推导,证明了该结构的最优性,引入标准工作方向的概念,使用奈曼－皮尔森准则数据融合方式,以最少的传感器节点实现目标区域全覆盖。仿真结果表明,在随机部署情况下,使用这种新型有向传感器节点调度方式,可以有效提高网络覆盖率,减少网络冗余度,减少网络工作节点个数,延长网络生存期。     

一种无线传感器网络目标的最优覆盖算法

无线传感器网络点状目标覆盖的算法中,集合分割算法虽简单,但效率低且仅适用于每个传感器节点能量都相等的网络模型.为此,我们对集合分割算法进行改进,提出一种启发式贪心最优覆盖算法.该算法适用于节点能量正态分布的网络模型,采用了关键目标优先覆盖策略和节点能效最大化策略,延长了网络覆盖生命期,提高了算法的效率.实验表明新算法网络生命期延长80%以上,有更好的适应性和稳定性.     

无线传感网络监测质量的统计分析

无线传感网络作为一种新型的网络技术是当今国内外深受关注的热点研究领域。它是一种新型的网络技术,能够实时地采集分布在网络中的数据信息,并将这些信息传输到网关节点,最终完成复杂的网络监测和跟踪目标的工作。为了解决无线传感网络所面临的挑战,对无线传感网络目标覆盖问题,考虑到随机事件参数未知的指数分布,对随机事件的监测质量进行统计分析,在无线传感网络的背景下对其覆盖问题进行优化。首先,对无线传感网络的背景及现状进行介绍,引出本文的研究目的是对无线传感网络的监测质量进行分析。其次,对无线传感网络的覆盖进行优化调度建立相应网络的模型,设计优化的模拟退火算法,结合统计知识分析,利用参数估计研究其监测质量。最后,通过仿真实验验证本文方法的合理性以及有效性,最终达到延长网络寿命的目的。     

一种节能多属性目标监测的感知网络覆盖算法

研究了一种多属性目标的覆盖问题,这种覆盖问题与单一类型数据的目标不同,其待测区域中的每个目标同时包含多种类型的现场数据。如果布置一个无线感知网络去担任监测任务,其节点需要配置多种不同类型的传感器单元。针对这种需要采集多种类型的数据才能对目标进行监测的无线感知网络的应用,节能而有效的覆盖目标更是一个突出的问题。首先用ILP模型将问题进行了形式化,然后通过设计一种分布式算法求得问题的解。最后,在不同的节点密度下,对网络的使用寿命进行了模拟仿真;仿真结果表明,这种分布式算法比直接求解ILP求出的网络寿命很接近。由于直接求解ILP问题必须依靠中心节点完成,对于节点较多并且电量受限的无线感知网络,这种分布式算法更适合。     

基于BP神经网络的无线传感器网络路由协议的研究

由于无线传感器网络的资源比较有限,尤其是节点的能量受限,为了尽可能的减少信息收集与传输过程中的能耗,延长网络的寿命,本文提出了基于BP神经网络的路由协议改进算法模型,该算法模型将BP神经网络的层次结构与无线传感器网络路由协议的分簇结构相结合,在每个簇结构中应用设计一个三层的BP神经网络模型,把采集到的大量原始数据通过设计好的神经网络模型,得到能够反映原始数据特征的的少量的数据信息。只需要将融合得到的特征数据传送给汇聚节点,从而减少了数据信息的传送量,降低信息传送的通信能耗,延长网络生存时间。仿真结果表明：改进后的算法较LEACH协议在平衡节点能量和延长网络寿命方面具有更优越的性能．     

WSN中考虑节点磨损的分布式自稳定网络寿命优化算法

针对无法预估的节点故障影响无线传感器网络寿命的问题,本文提出了一种考虑节点磨损的分布式自稳定优化算法。首先,利用韦伯函数拟合网络生命周期的分布,定期唤醒睡眠节点进行故障检测;然后,采用分布式调度,无需知道传感节点的位置信息,使用多个节点同时工作,从而提高效率;最后,通过较低的网络通信代价,及时使用空闲节点替代故障节点,保持网络的连通性。理论分析和仿真实验验证了本文算法的有效性及可靠性,仿真结果表明,当传感器节点的可靠性随着使用时间与磨损下降时,本文算法可以更好地延长无线传感器网络寿命,相比分布式多目标概率覆盖协议,本文算法在寿命延长、覆盖率、节点唤醒次数等方面均取得更好的性能。     

k重覆盖设置算法的百分比覆盖研究

k重覆盖设置通过对节点覆盖集进行睡眠调度实现了无线传感器网络生命期的延长,算法常常针对完全覆盖展开研究,但是完全覆盖在实际的应用中常是不可实现或不必要的。针对这一问题,本文提出了一种基于百分比覆盖模型,以连通性为约束条件,以覆盖和生命期为目标,基于遗传算法的k度覆盖设置算法。该算法基于布尔模型,利用网格法进行覆盖的判断。在不同的覆盖百分比下对算法进行了实验,讨论了网络参数、节点参数以及覆盖比对网络生命期的影响,给出了相关的应用结论。