无线传感器网络随机分布模型及覆盖控制研究
无线传感器网络覆盖的基本算法
1）位置无关的覆盖算法算法属于不依赖于节点位置信息的分布式覆盖算法。
该算法仅适用于圆形区域感知模型，且节点的传感半径与通信半径相等的情况。
各个节点根据如下信息判断自身的传感任务是否可由邻居节点完成：1-Hop内的邻居节点，以及这些邻居节点的1-Hop邻居节点。
当节点判断自身为冗余节点，就可以关闭自身节点的传感单元进入休眠状态。
优点：①不依赖于节点的位置信息；②关闭冗余节点之后，不降低原有的覆盖率。
缺点：①只适用于圆形区域感知模型，不适用于不规则的节点感知模型；②只适用于节点的传感半径与通信半径相等的情况；③绝大部分的冗余节点都不能满足上述判断条件，因此不能进入休眠状态；④没有考虑网络的连通性。
2）连通的随机调度覆盖算法［2］算法属于一种不依赖于节点位置信息的基于分组的分布式覆盖算法。
算法分4步完成。
第1步，将所有的传感器节点分为K组，每个传感器节点随机取1到K中的某个值i，并将自身分配到第i组。
第2步，每个节点获取到汇聚节点的最小跳数。
汇聚节点首先向邻居节点广播包含了到汇聚节点最小跳数的消息，最小跳数的初始值为0。
所有节点将记录到汇聚节点的最小跳数，同时忽略具有较大跳数的消息。
然后将跳数值加1，并转发给邻居节点。
通过这种方法，传感器网络中的所有节点能够记录下到汇聚节点的最小跳数。
第3步，各个节点向邻居节点广播消息，其中包括自身的ID，到汇聚节点的最小跳数以及组号等信息。
第4步，通过分配一些必要节点到某些组内，使每个节点能够在所属的分组内建立一条到汇聚节点的最短路径来构造连通网络。
分组i内的各个节点（不妨假设为A，它的最小跳数为n）首先判断在自身邻近区域内的下游节点（下游节点是最小跳数为n-1的节点）是否有节点属于分组i，如果没有，则节点A从这些节点中任选一个，并将它同时划分到分组i，以确保节点A从第n跳到第n-1跳是连通的，依此类推，从而建立一条A到汇聚节点的最短路径。
在执行完第4步之后，显然分组i构成的子网络是连通的。
无线传感器网络概率覆盖控制研究
（ ｃｏｌｏ ｏ ｐ ｔ ｃ ｎｅ＆ Ｔｃｎ ｌ ｙ Ｓｈｏ Ｃ ｍ ｕｅ Ｓｉ ｃ ｆ ｒ ｅ ｅ ｏｏ ，Ｗｕａ ｎｖｒｔ ｅｈｏｏｙ ｈ ｇ ｈ ｎＵ ｉ ｓｙｏ Ｔｃｎｌ ，Ｗｕａ ３ ０ ３ ｈｎ ） ｅｉ ｆ ｇ ｈ ｎ４ ０ ６ ，Ｃ ｉａ
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郑 四海 ， 李腊元 ， 李 勇
（ 汉理 工大 学 计算机 科 学与技 术 学院 ， 汉 ４０６ ） 武 武 ３０３
摘
要：在无线传感器网络 中进行覆盖控制能有效缓解无线传感器网络中节点能量受限的问题， 通常采用的是
无线传感器网络中的信任模型研究
无线传感器网络中的信任模型研究随着物联网时代的到来，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）正成为人们关注的焦点。
无线传感器网络是由大量的低成本、小型化、高可靠的传感器组成的一种分布式系统，它可以实现环境监测、灾害预警、智能交通等多种功能。
然而，由于其开放性和复杂性，传感器网络面临着许多安全和隐私问题，其中最重要的就是信任问题。
本文将就无线传感器网络中的信任模型进行研究和探讨。
一、无线传感器网络的特点和信任模型的研究意义无线传感器网络由多个分布式传感器节点组成，这些节点可以自组成网络，相互配合，以实现一些目标任务。
这种网络有以下几个特点：1. 自组织性：无线传感器网络可以自动组网，无需人为干预。
2. 分布式：每个传感器节点都可以独立工作，并且拥有自己的存储和处理能力。
3. 能量有限：每个传感器节点都是由电池供电，能量有限，因此需要降低功耗，延长电池寿命。
4. 开放性：无线传感器网络是一个开放的环境，其中包含着大量的攻击者，他们可能对网络中的数据、传输过程等方面进行攻击，从而破坏网络的稳定性和安全性。
由于上述特点，无线传感器网络的安全性和稳定性成为了研究者们关注的重点。
信任模型的主要任务就是在传感器网络中建立一个有效的信任机制，以保障网络的安全性和稳定性。
信任模型在无线传感器网络中具有以下研究意义：1. 保障数据的安全性：信任模型可以在传感器网络中建立一个相互信任的机制，从而保障数据的安全性，防止数据造假和篡改。
2. 提高网络的可靠性：建立可信任的网络可以提高网络的可靠性，从而更有效地完成任务。
3. 降低网络的能量消耗：当网络中的节点彼此信任时，它们可以协同工作，充分利用资源，从而降低网络的能量消耗。
二、无线传感器网络中的信任模型在无线传感器网络中，信任模型的建立是非常重要的。
信任模型的建立可以从以下几个方面进行：1. 信任评估在无线传感器网络中，每个节点都需要被信任才能获得相应的权限，因此需要对每个节点进行信任评估。
无线传感器网络论文：无线传感器网络节点定位技术的研究与仿真_概要
无线传感器网络论文：无线传感器网络节点定位技术的研究与仿真【中文摘要】随着微电子技术、通信技术的发展, 功耗相对较低而且具有多种应用前景的传感器得以迅速发展, 与此同时, 由传感器组成的无线传感器网络应运而生。
无线传感器网络由大量随机密集部署于待测区域中的传感器节点组成, 是一种分布式、自组织的网络。
它主要应用在一些特定区域内进行数据的收集和处理, 这些特定的区域往往是环境恶劣而人力无法到达的地方, 这个时候无线传感器网络就能派上用场。
目前的研究主要集中在定位算法及路由协议, 物理测量技术(即硬件的实现上。
对于具体的应用来说, 没有位置信息的数据是没有任何意义的, 由于无线传感器网络的特殊应用, 使得一些传感器节点通常是通过飞机随机撒放在特定的区域, 这样就不可能直接得到这些节点的具体位置信息, 因此在应用之前先要对无线传感器网络进行节点定位。
但是由于无线传感器节点往往体积小、质量小, 能量特别有限, 定位系统在这种环境下的设计面临诸多挑战。
首先需要解决的是定位精度问题, 尽量在已有的距离测量模型上得到较准确的距离, 如何在现有模型下进一步提高定位算法的精度是亟待解决的问题；其次, 要考虑所设计的定位算法是否符合无线传感器网络特性, 如尽量让定位系统有效运行, 减少节点能耗等。
很多算法在进行定位时...【英文摘要】As the development of micro-electronics andcommunication technology, sensors with low power dissipation and multiple application prospects has mushroom growth, as a result, wireless sensor networks consisting of sensors emerge at the right moment.Wireless sensor networks(WSN consists of large amount of sensor nodes randomly and intensively distributed in areas to-be detected, which is a distributed and self-organized network, mainly used to collect and process data in certain locations, where people c...【关键词】无线传感器网络节点定位锚节点定位精度 DV-HOP算法【英文关键词】Wireless sensor network node positioning anchor node Positioning accuracy DV-HOP algorithm【目录】无线传感器网络节点定位技术的研究与仿真摘要4-6Abstract 6-7第1章绪论10-161.1 研究背景10-121.2 国内外研究现状12-131.3 课题研究目的和意义13-141.4 本文的研究内容及结构安排14-16第2章无线传感器网络概述16-222.1 无线传感器网络特点和结构16-172.2 无线传感器网络的应用领域17-192.3 无线传感器网络的研究热点192.4 无线传感器网络的性能评价指标19-212.5 本文的主要工作与章节安排21-22第3章无线传感器网络的定位技术22-383.1 传感器节点的定位问题22-233.2 传感器网络节点的硬件组成233.3 无线传感器网络定位的基本思想23-243.3.1 无线传感器网络节点定位的一些基本概念术语243.4 节点测距的基本方法24-273.5 无线传感器网络节点定位基本原理27-313.6 几种典型的定位算法31-333.6.1 质心定位算法31-323.6.2 凸规划定位算法323.6.3 MDS-MAP算法323.6.4 APIT定位算法32-333.7 定位算法的分类33-353.8 定位算法的评价标准35-363.9 无线网络中的集中典型定位系统36-373.10 本章小结37-38第4章 DV-HOP定位算法38-444.1 DV-HOP定位算法的介绍38-404.2 相关问题讨论分析40-434.2.1 不良节点的问题40-424.2.2 对拓扑变化的适应能力42-434.3 本章小结43-44第5章 DV-HOP算法改进44-495.1 参与三边测距的锚节点选择44-465.1.1 锚节点的拓扑形状对定位的影响44-465.1.2 共线度465.2 改进算法46-485.2.1 具体的算法实现过程46-475.2.2 改进算法理论分析47-485.3 本章小结48-49第6章仿真工具49-586.1 OMNET++介绍49-516.2 NS2简介51-526.3 NS2与OMNET++的对比52-536.4 仿真环境设置53-576.5 本章小结57-58第7章总结和展望58-607.1 全文总结587.2 展望58-60致谢60-61参考文献61-65攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目65。
无线传感器网络覆盖优化仿真研究
ＫＥ Ｗ ＯＲ ： ｒｌ ｓ ｅｓｒｎｔｏ ｓ ＷＳ ；ｏｅａｅｏｔ ｉ ｔ ｎ Ｐｒｃｅｓａｍ ａ ｏ ｔｍ；ｈｏｉ Ｙ ＤＳ Ｗｉ ｅ ｎｏ ｅ ｒ （ Ｎ） Ｃ ｖｒｇ ｐ ｍ ｚ ｉ ； ａ ｉ ｗ ｒ ｌ ｒｈ Ｃ ａｔ ｅｓｓ ｗ ｋ ｉ ａｏ ｔ ｌ ｇｉ ｃ
第２卷 第３ ９ 期
文章编号 ：０ ６ ９ ４ （０ ２ ０ — ２ ９ ０ １０ — ３ ８ ２ １ ） ３ ０ ０ — ４
计
算
机
仿
真
２２ 月 ０ 年３ １
无 线 传 感 器 网络 覆 盖 优 化 仿 真 研 究
陈 翔 胡品 爱 ．
（ ．杭州师范大学杭州 国际服务工程学院 ， １ 浙江 杭 州 ３０ １ ； ．浙江传媒学院信息化办公 室 ， 江 杭州 ３ ０ １ ） １０ ２ ２ 浙 １０ ８
摘要： 研究无线传感器覆盖 （ Ｎ 优化问题 ， ＷＳ ） 由于网络传感 器节点分布不 均匀 ， 又存在冗 余等问题 。传统 ＷＳ Ｎ高密度部署
方法 ， 节点分布极不均匀 ， 节点覆盖区域之间的重复率高 ， 节点浪费严重 ， 导致网络覆 盖率低 、 成本高 。为 子群优化 算法 （ Ｐ Ｏ） ＷＳ 提 ＣＳ 的 Ｎ覆盖优化 算法 。首先 以提高 网络覆盖率 为优化 目标 ， 立 建
ＷＳ Ｎ覆盖优化数学模型 ， 然后通过粒子间协作进行求解 ， 并对粒 子群混 沌扰动 ， 持粒子 多样 性 ， 保 从而得 到最优 网络 覆盖。
仿真结果表 明， 相对于其它覆盖优化算法 ， Ｐ Ｏ能够 以较少传感器节点获得较高网络覆盖率 ， ＣＳ 提高了网络通信 效率 ， 降低 网
络成本 。
ｓｎｏ ｅ ｏｋ（ Ｎ）ｃｖｒｇ ｐｉｉ ｔ ｎｍ ｔｏ ａｅ ｎｃａｔ ａ ｉｌ ｓ ａ ｐｉ ｉ ｔ ｎａ ｏ ｔ （ Ｐ Ｏ） ｅ ｓｒ ｔ ｒ ＷＳ ｎｗ ｏｅａｅｏｔ ｚ ｉ ｅｈｄｂ ｓｄｏ ｈｏｉ ｐｒｃ ｒ ｏ ｔ ｚ ｉ ｇｒｈ Ｃ Ｓ ｍ ａｏ ｃ ｔ ｅｗ ｍ ｍ ａｏ ｌ ｉ ｍ
无线传感网络的设计与优化
无线传感网络的设计与优化第一章：引言无线传感网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由多个分布在空间中的传感器节点组成的自组织网络。
由于其具有低成本、低功耗、易于部署等特点，无线传感网络在环境监测、物联网等领域具有广泛的应用前景。
本文将探讨无线传感网络的设计与优化，包括传感器节点的布局、通信协议的选择以及能量管理等关键技术。
第二章：传感器节点布局无线传感网络的设计首先需要考虑传感器节点的布局问题。
传感器节点的密度和分布对网络性能有着重要影响。
合理地选择传感器节点的布局可以提高网络的覆盖范围和数据采集的准确性。
2.1 节点密度与网络覆盖传感器节点的密度取决于具体应用场景和需求。
对于需要高分辨率的应用，如火灾监测，传感器节点的密度应适当增加，以提高覆盖效果和传感数据的准确性。
而对于一些较大范围的应用，如农业环境监测，传感器节点的密度可以适当减少，以降低成本和能量消耗。
2.2 节点分布策略传感器节点的分布策略是保证网络性能的关键。
常用的节点分布策略有随机分布、均匀分布和优化分布。
随机分布可以快速部署传感器节点，但往往导致传感器节点的冗余和覆盖不均等问题。
均匀分布能够保证传感器节点的覆盖均匀性，但节点之间可能存在较长的通信距离。
优化分布则是通过数学模型和算法来确定传感器节点的最佳位置，以达到最优的网络性能。
第三章：通信协议的选择无线传感网络的通信协议选择直接影响着网络的能效和可靠性。
合适的通信协议能够在保证数据传输的同时尽量降低能量消耗。
3.1 能耗分析传感器节点在数据传输过程中的能耗主要包括发射能耗、接收能耗和待机能耗。
对于不同的传感器节点，其能耗分布可能有所差异。
针对不同的节点类型和应用场景，需要进行能耗分析，以便选择合适的通信协议。
3.2 通信协议选择常用的无线传感网络通信协议有LEACH、TEEN、PEGASIS等。
LEACH协议是一种典型的分簇路由协议，能够有效地降低能量消耗。
无线传感器网络分簇路由算法的研究与改进的开题报告
无线传感器网络分簇路由算法的研究与改进的开题报告一、研究背景随着无线传感器网络技术的广泛应用，网络规模逐步增大，网络带宽和能量资源的限制也变得更加紧迫。
由于传感器节点的能量有限，因此如何有效地利用节点资源，延长网络寿命，成为无线传感器网络研究的关键问题之一。
在无线传感器网络中，簇路由是一种有效的能量管理和数据聚集方式。
簇头节点负责收集周围的数据，并将其汇聚到基站。
簇头节点和普通节点组成一个簇，其中簇头节点由其他节点选举。
然而现有的簇路由算法存在一些问题，比如算法复杂度高、能量分配不均等问题，这些问题会严重影响网络的性能和寿命。
因此，本人计划研究无线传感器网络分簇路由算法，通过改进现有的算法，提高算法的效率和能量利用率，降低节点能量消耗，延长网络寿命，在无线传感器网络应用中具有重要的理论研究价值和实际应用价值。
二、研究目的本次研究的目的是改进无线传感器网络分簇路由算法，提高算法性能和能量利用率，降低节点能量消耗，延长网络寿命。
具体目标如下：1. 综合现有簇路由算法的优势和不足，提出一种新的分簇路由算法，并证明其正确性和有效性。
2. 实现新算法的原型系统，并进行仿真实验，验证算法性能和能量利用率。
3. 与已有的分簇路由算法进行比较，评价改进算法与原算法的性能差异，证明优化算法的有效性和可行性。
三、研究内容1. 理论研究：综合分析现有分簇路由算法的优缺点，提出新的分簇路由算法，并证明其正确性和有效性。
2. 系统实现：基于新算法的设计思路和理论分析，实现原型系统，包括簇头节点的选举和能量分配、数据聚集和传输等功能。
3. 仿真实验：构建仿真实验平台，在不同的网络条件下，对新算法和比较算法进行仿真实验，比较性能和能量利用率。
4. 总结评估：评价改进算法与原算法的性能差异，总结实验结果，证明优化算法的有效性和可行性。
四、研究方法1. 理论分析：通过对现有分簇路由算法的综合研究，提出新的算法，分析其优势和不足，通过理论论证证明新算法的正确性和有效性。
无线传感器网络中基于数据融合的覆盖控制算法
和连通基础上 ， 通过整 网的三角融合 网格划分调度
和通信干扰。文献［ ］ ３ 利用路径损耗对数正态阴影 模 型 ， 出一种更 接 近 真 实感 知特 性 的概 率 感 知模 提
型 ， 扩展 了经 典 的 周 界 覆 盖算 法 。文 献 ［ 采 用 并 ４］ 指数衰 减感 知模 型 ， 出 了一 种 基 于 连 通 支 配集 的 提 覆盖控 制算 法 Ｃ Ａ Ｓ并 证 明覆 盖 为 中心 的工 作节 ＣＮ ，
２ １ 年 ６月 ０１
西 北 工 业 大 学 学 报
Ｊ ｕ ａ ｆＮ ｒｈ ｅ ｔｒ ｏｙｅ ｈ ｉａ ｎｖ ｒｉ ｏ ｒ ｌｏ ｏｔｗ ｓｅ Ｐ ｌｔｃ ｎｃ ｌＵ ｉｅｓｔ ｎ ｎ ｙ
Ｊｎ ２ １ ｕｅ ０１
Ｖ １ ２ Ｎ ． ｏ． ９ ｏ ３
第２ ９卷第 ３期
无 线传 感器 网络 中基 于数 据 融 合 的 覆 盖控 制算 法
关 键 词 ： 感 器 网络 ， 传 覆盖 控 制 ， 据 融合 数
中图分类 号 ：Ｎ １．４ Ｔ ９５０
文 献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ：００２ ５ （０ １ ０ －３４０ １０ －７８ ２ １ ）３０ ７ －６ － 的节点 簇定 义为 虚拟 节点 ， 过 Ｇｅｄ— Ｃ启发 式 通 ｒｅｙＭＳ 算 法对 虚 拟 节 点 进 行 调 度 来 达 到 监 控 区域 完 全 覆 盖， 但该 算法 是集 中式 算 法 ， 适用 于大 规模 网络 。 不 本 文提 出了一种 基 于数据 融合 的覆 盖控 制算法
收 稿 日期 ：０ ００ －７ ２ １ － ０ ６
１ 问题 描 述
１ １ 相关 定义 ．