無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署在目標(biāo)區(qū)域中用于感知和監(jiān)測相關(guān)信息,由于網(wǎng)絡(luò)能耗不均衡、環(huán)境干擾等影響,容易使某些節(jié)點(diǎn)提早失效,從而在網(wǎng)絡(luò)中形成覆蓋空洞。空洞的存在會嚴(yán)重影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)原本的功能和性能,因此提出一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋空洞的搜尋與修復(fù)方法以解決上述問題。首先利用相交節(jié)點(diǎn)的弦來構(gòu)建和搜尋覆蓋空洞,并將空洞修復(fù)問題轉(zhuǎn)換為無向圖求解最大團(tuán)問題,從而實(shí)現(xiàn)以最少移動節(jié)點(diǎn)和最低重疊覆蓋完成對空洞的修復(fù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(fù),且算法的時間復(fù)雜度和能量效率都高于其他方法。 

【文章來源】：傳感技術(shù)學(xué)報. 2020,33(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：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(fù)方法得到的修復(fù)效果是不同的,本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證四種方法在修復(fù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋空洞時的性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖9所示。表示派遣可移動節(jié)點(diǎn)到覆蓋空洞后,對網(wǎng)絡(luò)的修復(fù)率。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(diǎn)數(shù)量增加,四種方法對空洞的修復(fù)率都會提升,其中本文提出的修復(fù)方法在派遣相同數(shù)量的可移動節(jié)點(diǎn)時,空洞覆蓋率最高,其次是文獻(xiàn)[17]提出的空洞修復(fù)方法。當(dāng)派遣的可移動節(jié)點(diǎn)數(shù)量為14個時,本文提出的修復(fù)方法使得空洞的覆蓋率接近100%。

實(shí)驗(yàn)結(jié)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(diǎn)數(shù)量增加,四種方法對空洞的修復(fù)率都會提升,其中本文提出的修復(fù)方法在派遣相同數(shù)量的可移動節(jié)點(diǎn)時,空洞覆蓋率最高,其次是文獻(xiàn)[17]提出的空洞修復(fù)方法。當(dāng)派遣的可移動節(jié)點(diǎn)數(shù)量為14個時,本文提出的修復(fù)方法使得空洞的覆蓋率接近100%。四種方法的網(wǎng)絡(luò)空洞平均修復(fù)時間如圖10所示,其中修復(fù)時間最長的是文獻(xiàn)[15]提出的方法,因?yàn)樵摲椒軠?zhǔn)確地確定空洞邊界,導(dǎo)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(diǎn)數(shù)量更多,因此其運(yùn)算量最大,導(dǎo)致平均修復(fù)時間最長。本文提出的方法平均修復(fù)時間最短,因?yàn)槔每斩吹泥従禹旤c(diǎn)無向圖能夠快速求取修復(fù)位置,這段時間遠(yuǎn)低于文獻(xiàn)[16-17]提出的修復(fù)位置確定方法,因此修復(fù)空洞消耗的時間最短。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3051450