基于混合感知模型的覆盖算法研究

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WSN (Wireless Sensor Network,无线传感器网络)中的节点如何部署、如何调度,对整个网络的健壮性、可靠性以及生存时间都起到关键性的影响。所以WSN的覆盖问题是当前的研究热点和关键问题。论文研究了当前已有的基于布尔感知模型的K覆盖算法,发现其并不符合现实中传感器的感知能力特性,并且可能造成算法可靠性降低,增加网络的开销。论文提出了基于感知概率的K覆盖算法,通过简单实例证明此模型下的算法在某些场合中表现出了更好的性能。在此基础上,对布尔模型的随机覆盖进行分析,认为其由于没有充分利用传感器的感知能力,可能会造成网络中的冗余节点过多,增大了通信开销,缩短了网络寿命。接着进一步提出了基于混合感知模型的随机覆盖算法,此模型将节点的感知能力理解为感知概率,而概率值的函数被定义为和距离有关的分段函数。通过定量的计算和推导,给出了以覆盖度为变量的,可以计算部署给定区域所需的传感器节点个数的表达式。通过这个表达式的函数关系,比较出新旧两种算法的性能。实验结果表明,基于混合感知模型的随机覆盖算法在随机部署节点时需要更少的节点就可以达到要求的覆盖度。
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