感知距离参数优化的无线传感器网络节能的研究.pdf

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1、2010年第29卷第10期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)l1感知距离参数优化的无线传感器网络节能的研究孟秀峰(山西煤炭管理干部学院，山西太原030006)摘要：无线传感器网络(WSNs)覆盖是WSNs的关键问题，它反映了网络对目标区域的探测能力，节点的感知距离的优化能够很好地解决WSNs区域覆盖要求的同时使得能量消耗最低。研究了基于节点感知距离参数调节的WSNs节能区域覆盖方案，建立了感知半径之和最小的数学模型，采用遗传算法求解该模型，得到一个最优解。仿真结果表明：与传统

2、覆盖方案比较，所提方案在满足覆盖要求的同时有效地降低了网络能量消耗。关键词：无线传感器网络；网络节能覆盖；节点感知距离；遗传算法优化中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)10-0011--03Researchonenergy·eficientareacoverageinwirelesssensornetworkswithadjustablesensingrangesparameterMENGXiu—feng(ShanxiCoal-MiningAdministratorsCollege，Taly

3、uan030006，China)Abstract：Wirelessseusornetworks(WSNs)coverageisthekeyissuesofWSNs，whichreflectsthenetworkdetectioncapabilitytothetargetarea．Theoptimizationofnodessensingdistancecanbeagoodsolutiontothesensornetworksareacoveragerequirementswhileallowingthelowestenergyco

4、nsumption．TheperceptualdistanceparameteradjustmentbasedonnodeWSNsenergy—eficientregionalcoverageprograms，theestablishmentofperceptionandthesmallestradiusofthemathematicalmodelisstudied，geneticalgorithmisusedtosolvethemodelandtheoptimalsolution．Simulationresultsshowtha

5、tcomparedwiththetraditionalcoverageoftheprogram，theproposedschemecanmeetthecoveragerequirements，whileeffectivelyreducingthenetworkenergyconsumption．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；energy—savingcoverageofthenetwork；nodedistanceperception；geneticalgorithmoptimizat

6、ion0引言盖要求的节点组合个数，以延长网络的寿命。然而，在许多网络覆盖反映了无线传感器网络(WSNs)对物理世界情况下目标位置是未知的，需要研究区域覆盖问题，使得的感知能力。通常情况下，网络覆盖与能量消耗是一组矛WSNs能够覆盖目标可能出现的整个区域。本文针对节点盾，即覆盖能力越强，能量消耗也越多。由于能量有效通常感知距离可调的随机部署传感器网络，建立感知半径之和是设计WSNs的首要考虑，所以，研究节能覆盖技术具有重最小的数学模型，采用遗传算法求解该模型得到一个最优要意义。目前，WSNs的节能覆盖方法主要是通过冗余部解。在相邻交

7、叉区域放1只传感器，使节点间以多跳方式署节点，根据目标实时状况决定节点是处于工作或休眠状进行传输。通过能耗分析和仿真验证表明：该方案不仅节态。近年来，随着传感器技术的发展，出现了可以调节感知能，而且可以使用较少的传感器节点获得较高覆盖率，有效距离的传感器节点，基于节点感知距离调节的节能覆盖方降低了网络能量消耗，表明了本文方法的能量有效性。法也逐渐引起重视。该类方法主要是通过设定合理的节点1网络模型的建立感知距离，使得网络在满足覆盖要求的同时，能量消耗最低1．1模型描述或存活寿命最长。在一个约1000mx1000m的山地区域内，部署

8、一个目前，基于节点感知距离优化的节能覆盖方法主要足WSNs，以监视这个区域内的生态变化。在这个区域的中心针对目标点覆盖问题。利用线性规划理论，最大化满足覆有一个湖，根据测量，这个湖可以近似为一个中心坐标在收稿日期：2010_02_o512传感器与微