無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)部署算法研究綜述.pdf

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1、14傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第7期DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)07-0014-03無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)部署算法研究綜述郭秀明，周?chē)?guó)民，樊景超(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所。北京100081)摘要：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)是新一代的傳感器網(wǎng)絡(luò)，具有非常廣泛的應(yīng)用前景?？偨Y(jié)了WSNs部署算法的研究現(xiàn)狀，并分別從部署方式、監(jiān)測(cè)目標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及節(jié)點(diǎn)是否移動(dòng)等多個(gè)角度對(duì)其進(jìn)行分析比較。最后給出了WSNs部署算法

2、的應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；節(jié)點(diǎn)部署；覆蓋；連通中圖分類(lèi)號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-9787(2015)07-0014-03Research11revVilew0nnodedeploymentalgorithllm~,st“OrwirelesssensornetworksGUOXiu—ming，ZHOUGuo—min，F(xiàn)ANJing—chao(AgriculturalInformationInstitute，ChineseAgricultureAcademyofScienc

3、e，Beijing100081，China)Abstract：Wirelesssensornetworks(WSNs)aresensornetworksofanewgeneration，andhaveextensiveapplicationprospect．Summarizeresearchstateofnodedeploymentalgorithms，compareandanalyzethemfrommanydifferentperspectivesincludingdeploymentways，monitorin

4、gobjects，networkarchitectureandwhethertheWSNsnodescanmove．Finally，thekeysandthefuturedevelopmenttendencyofWSNsarestated．Keywords：WSNs；nodedeployment；coverage；connection0引言未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)1從部署方式上劃分線通信技術(shù)形成的多跳網(wǎng)絡(luò)。憑借其分布式處理帶來(lái)的監(jiān)WSNs的節(jié)點(diǎn)部署方式隨著應(yīng)用場(chǎng)景的不同可劃分為

5、測(cè)精度高、容錯(cuò)性能好、覆蓋區(qū)域大、可遠(yuǎn)程監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)，隨機(jī)部署和手工部署。在一些環(huán)境惡劣的人類(lèi)很難進(jìn)入的WSNs已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)”。。環(huán)境，如，戰(zhàn)場(chǎng)、原始森林等，須通過(guò)飛機(jī)將節(jié)點(diǎn)散播到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)部署和覆蓋控制是WSNs應(yīng)用中的一個(gè)基本問(wèn)區(qū)域，節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組網(wǎng)監(jiān)測(cè)信息。但在人類(lèi)友好的環(huán)境，如題，它在一定程度上決定了網(wǎng)絡(luò)感知質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用成本及工廠車(chē)間、農(nóng)田等，人類(lèi)方便出入和控制，手工部署能精確使用的能耗。在保證一定的服務(wù)質(zhì)量條件下，如何達(dá)到地放置節(jié)點(diǎn)的位置，根據(jù)預(yù)先的規(guī)劃部署使用最少的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍最大化，提供可靠的

6、監(jiān)測(cè)和目標(biāo)跟蹤服務(wù)，網(wǎng)實(shí)現(xiàn)感興趣信息的采集，節(jié)省成本，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期。絡(luò)覆蓋是否存在監(jiān)測(cè)和通信盲區(qū)，是否需要重新調(diào)整傳感隨機(jī)部署方式通過(guò)飛機(jī)拋灑大量的節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)區(qū)域。器節(jié)點(diǎn)分布以完成目標(biāo)監(jiān)測(cè)和信息獲取的任務(wù)都是WSNs高密度的節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)存在很大的冗余性，目前較多的部署所包含的問(wèn)題。節(jié)點(diǎn)部署具體主要解決以下三個(gè)問(wèn)方法是將節(jié)點(diǎn)分組，每一組節(jié)點(diǎn)交替輪回的醒來(lái)工作，其他題：1)節(jié)點(diǎn)的種類(lèi)和數(shù)目；2)節(jié)點(diǎn)的部署方式；3)網(wǎng)絡(luò)的組的節(jié)點(diǎn)睡眠以節(jié)省能量并延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期?？煽啃耘c自適應(yīng)性。在農(nóng)田、工廠等環(huán)境，人類(lèi)出入方便，手

7、工部署能根據(jù)已有眾多的研究者提出了很多WSNs部署方法。本文監(jiān)測(cè)需求預(yù)先設(shè)定信息采集和傳輸方案，及時(shí)解決發(fā)現(xiàn)的比較分析目前節(jié)點(diǎn)部署方法，分別從部署方式、監(jiān)測(cè)目標(biāo)、問(wèn)題，方便更換電源。ShenX等人在已有部分部署節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及節(jié)點(diǎn)是否移動(dòng)等多個(gè)角度分析節(jié)點(diǎn)部署方法的的情況下，提出了一種基于網(wǎng)格掃描的再部署方法，能使用應(yīng)用現(xiàn)狀。最后，給出了WSNs部署算法的應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)與最少的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)要求區(qū)域的k覆蓋。楊明華針對(duì)未收稿日期：2Ol4一lO__09基金項(xiàng)目：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2013AA10

8、2405)第7期郭秀明，等：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)部署算法研究綜述l5知環(huán)境下移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署問(wèn)題，提出了一種基于虛絡(luò)是全覆蓋的，則網(wǎng)絡(luò)就是連通的。BaiX等人提出了擬力的精確部署算法。劉卉等人設(shè)計(jì)了等邊三角形、正一組優(yōu)化的WSNs節(jié)點(diǎn)部署模型，尤其考慮了節(jié)點(diǎn)覆蓋距方形、正六邊形規(guī)則網(wǎng)格的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)部署和系統(tǒng)隨機(jī)節(jié)點(diǎn)離遠(yuǎn)小于節(jié)點(diǎn)通信距離的情況下