基于组合虚拟力的传感器网络三维空间重部署算法研究

摘要：

无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSNs)的重部署问题是提高无线传感器网络覆盖性能的一个重要问题,实用化的重部署算法需要充分考虑传感器资源的有限性和实际布撒情况.本文设计了基于组合虚拟力的分布式算法,该算法定义了传感器受到的邻居节点间的基于库仑力的斥力、目标覆盖区域的基于胡克定律的中心吸引力和边界斥力,综合这些力的合力以及单位能耗因素求得传感器节点每次移动的目标位置.本文算法还给出了调整的终止条件以保证传感器能够重部署至合理位置.理论论证和仿真实验表明,提出的基于组合虚拟力的重部署算法能使所有随机布撒的传感器节点在低能耗的情况下,进入目标覆盖区域并在该区域内自组织成一个具有高覆盖性和重连通性的网络拓扑.本文算法还解决了覆盖区域中存在障碍物的复杂情况.

关键词：无线传感器网络、传感器重部署、重连通性、虚拟力

所属期刊栏目：37

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金60803152;教育部科学技术研究重点项目1091-44;国家科技重大专项2010ZX03006-002-04;ISN重点实验室开放基金ISN-9-09;中央高校基本科研业务费K50510230004;72104-238

在线出版日期：2011-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：713-723