無線傳感器網絡部署在目標區(qū)域中用于感知和監(jiān)測相關信息,由于網絡能耗不均衡、環(huán)境干擾等影響,容易使某些節(jié)點提早失效,從而在網絡中形成覆蓋空洞。空洞的存在會嚴重影響無線傳感器網絡原本的功能和性能,因此提出一種無線傳感器網絡覆蓋空洞的搜尋與修復方法以解決上述問題。首先利用相交節(jié)點的弦來構建和搜尋覆蓋空洞,并將空洞修復問題轉換為無向圖求解最大團問題,從而實現以最少移動節(jié)點和最低重疊覆蓋完成對空洞的修復。實驗結果表明提出的方法能夠高效地搜尋到覆蓋空洞并完成修復,且算法的時間復雜度和能量效率都高于其他方法。 

【文章來源】：傳感技術學報. 2020,33(05)北大核心

【文章頁數】：7 頁

【部分圖文】：

覆蓋空洞示意圖

利用不同的空洞邊界搜尋和修復方法得到的修復效果是不同的,本次實驗驗證四種方法在修復網絡覆蓋空洞時的性能,實驗結果如圖9所示。表示派遣可移動節(jié)點到覆蓋空洞后,對網絡的修復率。實驗結果表明在空洞規(guī)模確定的情況下,隨著派遣的可移動節(jié)點數量增加,四種方法對空洞的修復率都會提升,其中本文提出的修復方法在派遣相同數量的可移動節(jié)點時,空洞覆蓋率最高,其次是文獻[17]提出的空洞修復方法。當派遣的可移動節(jié)點數量為14個時,本文提出的修復方法使得空洞的覆蓋率接近100%。

實驗結果表明在空洞規(guī)模確定的情況下,隨著派遣的可移動節(jié)點數量增加,四種方法對空洞的修復率都會提升,其中本文提出的修復方法在派遣相同數量的可移動節(jié)點時,空洞覆蓋率最高,其次是文獻[17]提出的空洞修復方法。當派遣的可移動節(jié)點數量為14個時,本文提出的修復方法使得空洞的覆蓋率接近100%。四種方法的網絡空洞平均修復時間如圖10所示,其中修復時間最長的是文獻[15]提出的方法,因為該方法能準確地確定空洞邊界,導致空洞的規(guī)模比其他方法更大,需要派遣的可移動節(jié)點數量更多,因此其運算量最大,導致平均修復時間最長。本文提出的方法平均修復時間最短,因為利用空洞的鄰居頂點無向圖能夠快速求取修復位置,這段時間遠低于文獻[16-17]提出的修復位置確定方法,因此修復空洞消耗的時間最短。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]WSN中一種流水式柵欄調度算法的研究[J]. 戴光麟,楊志凱,周賢年,陳立建,毛科技.  傳感技術學報. 2019(04)
[2]一種低能耗的無線傳感器網絡強柵欄重建方法研究[J]. 陶建林,苗春雨,戴國勇.  傳感技術學報. 2019(02)
[3]一種WSN柵欄間隙修復優(yōu)化方法[J]. 趙小敏,方丁,毛科技.  傳感技術學報. 2018(10)



本文編號：3051450