一种混合无线传感器网络内覆盖洞修补的分布式启发算法
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。
一种基于遗传算法的无线传感器网络覆盖模型
ｃ ｖ ｒ ｇ － ｖ ｒ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ａ ｇ ｓＴ ｉ ａ ｅ ｅ ｕ ｅ ｈ ｏ ｍｕ ａ ｏ ａｃ ｌ ｔ ｇ ｔ ｅ ｆｗｅ ｔ ｎ ｄ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｔ ｃ ｖ ｒ ｇ ｄ ｌ ｏ ｅ ａ ｅ ｏ ｅ ｌ ｆ ｓ ｎ ｉｇ ｒ ｎ ｅ ． ｈ ｓ ｐ ｒ ｄ ｄ ｃ ｓ ｔ ｅ ｆｒ ｌ ｆ ｃ ｌ ｕ ａｉ ｈ ｅ ｓ ｏ ｅ ｎ ｍｂ ｒ ｉ ｈ ｂ ｓ ｏ ｅ ａ ｅ ｍｏ ｅ ａ ｐ ｎ ｉ Ｓ ｎ Ｗ Ｎ．Ｉ ｉ ｒ ｖ ｓ ｔ ｅ ｆ ｎ ｓ ｕ ｃ ｉｎ ｏ ｅ ｅｉ ｌ ｏ ｉ ｍ ， ａ ｄ ｐ ｔ ｃ ｍｐ ｓ ｆ ｔ ｅ ｏ ｅ － ａ ａｅ ａ ｄ ｃ ｖ ｒｇ ａｅ ａ ｈ ｔ ｅ ｓ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｈ ｔ ｅ ｓ ｆ ｎ ｔ ｆ ｇ ｎ ｔ ａｇ ｒ ｈ ｉ ｏ ｃ ｔ ｕ ｕ ｓ ｏ ｏ ｅ ｏ ｈ ｖ ｒ ｌ ｐ ｒｔ ｎ ｏ ｅ ａ ｅ ｒ ｔ ｓ ｔ ｅ ｆ ｎ ｓ ｉ ｆ ｎ ｔ ｎ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｕ ｅ ｅ ｅｉ ｉ ．Ｔ ｉ ａ ｅ ｓ ｓ ｇ ｎ ｔ ａ ｇ ｒ ｈ ｔ ｓ ｏ ｃ ｉ ｍｕａ ｅ ｔ ｅ ｃ ｖ ｒ ｇ ｔ ｅ ｙ， ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｈ ｏ ｒ ｃ ｎ ｕ ｅ ｏ ｔ ｆ ｔｅ ｍｅ ｈ ｄ ｂ ａ ｎ ｒ ｖ ｓ ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔ ａ ｄ ｓ ｐ ｒ ｒ ｙ ｏ ｈ ｔ ｏ ｅ ｉ ｉ
无线传感器网络中的分布式算法与协同控制方法
无线传感器网络中的分布式算法与协同控制方法无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量分布在特定区域内的无线传感器节点组成的网络系统。
这些传感器节点具有自我组织、自动感知、自适应等特点，能够感知和采集环境中的各种信息，并将其传输到网络中心。
在无线传感器网络中，分布式算法和协同控制方法起着至关重要的作用。
一、分布式算法在无线传感器网络中的应用分布式算法是指在无线传感器网络中，各个节点通过相互通信和协作，共同完成某个任务的算法。
在无线传感器网络中，节点之间的通信是通过无线信号进行的，而且节点之间的通信距离有限，因此需要采用分布式算法来实现节点之间的协同工作。
分布式算法在无线传感器网络中有广泛的应用。
例如，在环境监测领域，无线传感器网络可以用于监测空气质量、水质污染等环境参数。
在这种应用场景下，分布式算法可以用于节点之间的数据融合和信息传输，从而实现对环境参数的准确监测和分析。
另外，在军事领域，无线传感器网络可以用于目标探测和跟踪。
分布式算法可以用于节点之间的目标定位和路径规划，从而实现对目标的准确追踪和监测。
二、协同控制方法在无线传感器网络中的应用协同控制方法是指在无线传感器网络中，通过节点之间的协作和协调，实现对网络行为和节点行为的控制和调节的方法。
在无线传感器网络中，节点之间的通信和协作是实现协同控制的基础。
协同控制方法在无线传感器网络中有重要的应用。
例如，在智能交通系统中，无线传感器网络可以用于实时监测交通流量和道路状况。
协同控制方法可以用于节点之间的数据传输和决策，从而实现对交通流量和道路状况的实时控制和调节。
此外，在工业自动化领域，无线传感器网络可以用于实现对生产过程的监控和控制。
协同控制方法可以用于节点之间的数据采集和控制指令的传输，从而实现对生产过程的自动化控制和调节。
三、分布式算法与协同控制方法的挑战与发展然而，无线传感器网络中的分布式算法和协同控制方法也面临着一些挑战和问题。
DFFR：无线传感器网络故障恢复的数据填补方法
对 于 实 际 部 署 的 无 线 传 感 器 网 络 ， 由于 野 外地 形 多 变 ，会 导 致 部 署 的非 均 匀 性 ，部 分 区域 会 出现 稀 疏 覆盖 的情 况 ，这些 稀 疏 覆盖 区域 的 节
点仅 能保证必要的连通 眭，一旦发生故障 ，会导
致 重 要数 据 的缺 失 ，从 而造 成 对 监 测 区域 现 状 呈 现 的不 完 整 及趋 势预 测 的不 准 确 。 因此 ，对 于 非
到修复 ，而是从整个簇 、整个网络的角度 出发 ，
保证 检 测 任 务 的正 常 执行 和 网 络 的可 用性 。通 过
对故障节点任务的迁移或者采 用邻居协作恢复故
ｗｗｗ ｔ ｔ ｍ． ｃ ｏ ｒ ｎ ｃ ｎ ６９
障 点 数 据 等 方 式 ，保 证 能 继 续提 供 关
稀 疏 问题 ，对 于 稀 疏 覆 盖 的 区 域 ，一 旦 节 点 发
算 、通信 能力的节 点 ，以 自组织方式 组网的 多
跳 网 络 ， 由 于 其 易 于 部 署 的特 点 常 被 用 于 野 外 作 业 或 者 军 事 作 业 的 场 合 。采 集 数 据 的 传 感 器
节点往往 曝露在 自然环境 中 ，随时 可能失去 能
（ ＤＦ Ｆ Ｒ ） ，实 现 一 定 程 度 上 的 无 线
整 计 算 参 数 ，将 调 整 后 的 预 测 数 据 填 入相 应位 置 ，从而达 到数 据恢 复 的 目 的 。 从 保 证 无 线 传 感 器 网 络 数 据 服 务 不 受 影 响 的 角 度 实 现 故 障 恢 复 ，故 障 恢 复 算 法 的 主 要 步骤 如 。 （ １ ） 基于Ｈ ａ ｕ ｓ ｄ Ｏ ｒ ｆ ｆ 距离分析 ， 搜 索 故 障 节 点 ｓ， 的 参 考 点 集
一种能量均衡的水下无线传感器网络覆盖空洞修补方法
一种能量均衡的水下无线传感器网络覆盖空洞修补方法
闫雒恒;皇甫中民
【期刊名称】《华北水利水电大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(45)3
【摘要】针对现有水下无线传感器网络空洞修补方法需要空洞边界探测、通信和计算开销大、覆盖率和能量均衡性差、水下环境模型过于理想化等问题,考虑水底地形复杂,且通常存在较大障碍物等环境因素,建立了基于能量的节点之间、区域边界、零能量空洞、低能量覆盖洞、水底地形及障碍物作用力等多维度的虚拟力模型,提出了基于上述虚拟力模型和能量均衡的空洞修补算法。
该算法不需要精确的空洞边界探测,对水下复杂地形和不同环境具有良好的适应性和鲁棒性。
此外,提出的对低能量节点、低能量覆盖洞冗余修补的策略,显著提高了修补后网络能量分布的均衡性,减少了因低能量节点的能量很快耗尽而出现新的覆盖空洞的频率,减少了空洞修补频次,降低了网络维护成本。
【总页数】9页(P33-41)
【作者】闫雒恒;皇甫中民
【作者单位】华北水利水电大学信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP212;TV214
【相关文献】
1.一种无线传感器网络覆盖空洞的修复方法
2.基于移动节点的无线传感器网络覆盖空洞修复方法
3.一种能耗均衡的无线传感器网络覆盖协议
4.一种鲁棒的无线传感器网络覆盖空洞修补方法
5.一种均衡能量的无线传感器网络分布式数据存储方法
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一种分簇无线传感器网络中的分布式信源编码算法
文童编号：１ ０ ０ ９ — ５ ８ ９ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ３ ２ ８ — ０ ７
Ａ Ｄｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂｕ ｔ ｅ ｄ Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ Ｃｏ ｄ ｉ ｎｇ Ａｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｆ ｏ ｒ Ｃｌ ｕ ｓ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ
一
种分簇无线传感器 网络 中的分布式信源编码 算法
秦 智超 周 正 赵 小川
（ 北京邮电大学泛网无 线通信教 育部 重点 实验 室 北京 １ ０ ０ ８ ７ ６ １
摘
要： 针对密集型无线传感器网络中信息存在大量冗余的 问题 ，该文提 出了一种适用于分簇无线传感 网络 的分布
式信源编码算法 。该算法 以边信息作为初始参考信源 ，利用信源问的相关性来决定各信源的编码 顺序 和参考信源 ， 然后 由各信源相对于参考信源进行相关编码 ， 接收端则根据 编码顺序 和参考信源进行相关译码 。 该文 同时针对模值 编码 的方式 ，给出 了一种低 复杂度的译码 算法 。理论分析和仿真结果表 明， 将 该算法应用 于分簇路 由协议 中可 以有 效地 降低节 点的发送 比特数 ，从而 降低 网络 的能耗 以延长 网络寿命 。
Ｂ ｅ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐｏ ｓ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， Ｂ ｅ ｎ ｇ １ ０ ０ ８ ７ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｒ ｅ ｍ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｖ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕ ｎ ｄ ａ ｎ ｃ ｙ ｉ ｎ ｄ ｅ ｎ ｓ ｅ Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ（ ＷＳ Ｎ ） ， ａ
无线传感器网络中一种延长寿命的覆盖算法
无线传感器网络中一种延长寿命的覆盖算法
崔彦新;刘三阳;冯海林
【期刊名称】《传感技术学报》
【年(卷),期】2010(23)12
【摘要】寻找有效的节能方案以提高网络寿命是无线传感器网络中的核心问题.传统的最大化网络寿命致力于对节点进行休眠或激活的调度,在DLM算法的基础上提出一种ASR DLM算法.其基本思想是对传感器节点的感知半径进行调整,提高能量的利用率,同时ASR DLM算法改进了DLM算法中一旦探测到覆盖空洞即终止的缺陷,即在探测到覆盖空洞时,对覆盖空洞进行填补,ASR DLM算法不仅能够保证完全覆盖,还可以在异构网络中进行,大大延长了网络寿命,同时不需要地理位置信息,扩展性很好.
【总页数】6页(P1772-1777)
【作者】崔彦新;刘三阳;冯海林
【作者单位】西安电子科技大学理学院,西安,710071;西安电子科技大学理学院,西安,710071;西安电子科技大学理学院,西安,710071
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.多感知范围无线传感器网络中一种分布式目标覆盖算法 [J], 刘漳辉;陈昆龙;郭文忠
2.无线传感器网络中一种能量有效k度覆盖算法 [J], 高春玲;孙泽宇;邢萧飞;李传锋
3.无线传感器网络中一种基于节点序列的覆盖算法 [J], 宁菲菲;王国军;邢萧飞
4.无线传感器网络中一种基于能效的入侵检测算法-3N算法研究 [J], 王骐;王殊;孟中楼
5.无线传感器网络中一种基于遗传算法的路由算法研究 [J], 王芳芳
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DSCO：一种无线传感器网络分布式简单簇组织算法
Ｉ． 空军工程大学 电讯工程学院 ， ２ 西安 ７０７ ／ １０７
摘 要 ： 提出了一种适用于无线传感器网络的分布式简单簇组织算法 Ｄ Ｃ 对算法基本思想和具体实现进行了论述， Ｓ Ｏ， 并对
仿真结果 做了详细 分析． 逻辑简单 、 不需要时间同步 、 完全依赖本地信息 ， Ｄ Ｃ 是 Ｓ Ｏ的重要特点． 仿真表 明 ， Ｓ Ｏ在成簇率 、 ＤＣ 簇 成员分布 、 成簇时间和拓扑控 制等方面 ， 取得 了较好 的结果 ， 其对大规模 无线传 感器 网络 ， 良好 的适应 能力 ， 以获得较 尤 有 可
维普资讯
第２ ０卷
第 ６期
传 感 技 术 学 报
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２０ ０ ７年 ６月
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ＥＥＡＣＣ： ５ Ｐ；７ ３０ ６１ ０ ２
无线传感器网络覆盖算法综述
无线传感器网络覆盖算法综述作者：陈晓东来源：《电脑知识与技术》2019年第06期摘要：无线传感器网络（WSN）是由大量微型，廉价和低功耗传感器节点组成的网络，这些节点之间通过无线通信多跳中继，相互协作完成应用程序任务并将感知数据转发到中央采集汇聚节点。
无线传感器广泛应用于环境检测，栖息地检测，精细农业甚至军事领域。
无线传感器网络一个很重要的问题是覆盖问题，覆盖问题主要分为三类，分别是区域覆盖，目标覆盖以及栅栏覆盖，下文分别对此三类覆盖方式做一个综述。
关键词：WSN；覆盖算法；节点调度中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）06-0023-021 无线传感器网络覆盖算法1.1 目标覆盖目标覆盖是针对监测区域内某些特定的目标进行监测，又称为点覆盖，如图1所示，为了保证覆盖质量，通常需要每一个监测对象被最少一个传感器节点所感知，目标覆盖的主要应用领域在于军事领域。
（1）Saint_Louis[1]提出了一种基于权重的遗传算法，该论文解决了传感器节点集合最大化问题，从文献中分析了一些经典算法，并且提出了一个全新的集中式的思路，新算法的名称称为基于权重的贪婪算法，通过将传感器节点分为多个集合，并且保证每个集合满足完全覆盖，基于权重的贪婪算法的目标是从分区中最大化集合个数从而延长整体的网络寿命。
但是算法的分区选择有些难度，并且由于算法是集中式的，扩展性不够好，并且时间复杂度有些高。
（2） Manju[2]提出了一种新的节能启发式方法，可以在不同时间段对传感器进行调度，不同非相交传感器节点集合有助于最大化网络生存周期。
首先，作者的启发式算法可以识别出所有关键目标也就是最少被覆盖的目标，以及关键节点，也就是覆盖关键目标的节点。
关键目标由最少的傳感器节点覆盖，将会是最先未被覆盖的，有效的利用关键节点将会延长网络寿命，作者尝试寻找使用最少的传感器数量来覆盖迷宫集合以至于关键目标可以被覆盖更长时间。
无线传感器网络中一种启发式最小连通支配集算法
无线传感器网络中一种启发式最小连通支配集算法
卞永钊;于海斌;曾鹏
【期刊名称】《信息与控制》
【年(卷),期】2009(38)3
【摘要】针对最小连通配集问题设计了一种具有较高能量效率的启发式算法。
算法首先把网络中所有的节点作为最小连通支配集的一个初始解,然后利用启发式修剪策略剔除冗余节点从而减小最小连通支配集的大小,直到没有冗余节点存在。
文中将算法分成集中式和分布式两种情况进行了详细讨论。
仿真结果表明,由于实现简便,该算法与其他已有算法相比较,在算法复杂性和算法稳定运行时间上有一定的优势。
【总页数】6页(P355-359)
【关键词】无线传感器网络;虚拟骨干;连通支配集;启发式算法
【作者】卞永钊;于海斌;曾鹏
【作者单位】中国科学院沈阳自动化研究所;中国科学院研究生院
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.无线传感器网络中能量有效的最小连通支配集算法 [J], 于晓;付春
2.无线传感器网络中一种能量均衡的基于连通支配集的数据收集算法 [J], 奎晓燕;杜华坤;梁俊斌
3.基于最小连通支配集的无线传感器网络容错研究 [J], 辛强伟
4.无线传感器网络中使用连通支配集的最小能耗广播算法 [J], 黄行波;程红举
5.一种在无线传感器网络中构造有效连通支配集的算法 [J], 陆克中;黄刘生;徐宏力;张俊霞
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一
卫 琳 娜 ，张 玉 宏 ，秦 志光
（ １ ． 电子科技 大学 计算机 科 学与工程 学院 ， 成都 ６ １ １ ７ ３ １ ；２ ． 河南工业 大学 信 息科 学与 工程 学院 ， 郑州４ ５ ０ ０ ０ １ ） 摘 要 ：首 先对 最小化 最 大移动 开销 移动传 感 器分布 式算 法设计 进行 了分析 ， 并指 出在 分布 式条件 下难 以对 此
Ｈｅ ｕ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂｕ ｔ ｅ ｄ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ａ ｇ ｅ ｈ ｏ ｌ ｅ ｈ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｉ ｎ
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关键 词 ：无 线传感 器 网络 ；分 布 式算 法 ；移动 传 感器 重定位 ；覆盖 洞修 补 中图分 类号 ：Ｔ Ｐ ３ ９ ３ 文 献标 志码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ０ ０ １ － ３ ６ ９ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ｏ ３ ． ０ ８ ６ １ ． ０ ５ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ — ３ ６ ９ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ５ ６
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类算 限制 ， 随后 提 出了一种 分布 式启发 算法 。该算 法将 移 动传 感 器 和覆 盖 洞视 为节 点 ， 在 节点 和节 点的邻 居 间通过 有 限数 量 消息 实现 匹配 。仿真 结果 显 示 ， 算 法可 卖现 最 高达到 ８ ５ ％ 的覆 盖洞修 补率 以及 较低 的移动 传 感器 最大移 动开销 ， 使 其 更能适 用 于 实际无线传 感 器 网络 环境 。
第３ ０卷 第 ３期
２ ０ １ ３年 ３月
计 算 机 应 用 研 究
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｓ
Ｖｏ １ ． ３ ０ Ｎｏ ． ３ Ｍａ ｒ ．２ ０ １ ３
种 混合 无 线传 感器 网络 内 覆 盖 洞 修 补 的分 布 式启 发 算 法