假设无线传感器网络布置在二维平面空间内,由移动、固定两种无线传感器节点构成,各节点具有相同的测量范围、测量可信度和通信半径。固定节点采用随机布置方式,通过全球定位系统获取自身位置信息,并在网络中发布共享。 a.无线传感器网络的覆盖指标
由于节点布置的固有冗余性,网络覆盖评价采用了可靠度的概念,对一定区域,若在t时刻处于n个节点测量范围内,该区域综合可靠度表示为
待测区域中所有综合可靠度大于测量可靠性要求的区域成为有效测量区域。将有效测量区域面积占待测总面积的比例定义为覆盖指标C。
b.无线传感器网络的能耗指标
无线信号在传播过程中随着传播距离增加而发生衰减,采用自由空间模型计算传播损耗如下:
式中,
D为传播距离。
假设无线传感器网络通信能耗模型为: 运行发送器或者接收器的无线花费为器容许放大倍率的无线花费为
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,发送放大
。
二维空间内,坐标分别为信时信号传播距离计算如下:
,,的无线传感器节点i,j,通
若节点i向节点j发送长度为kb的数据包,则节点i能耗为:
节点j接收此数据包传输所消耗的能耗是
所消耗的总能量是
无线传感器网络的覆盖能效优化可以扩大无线传感器网络的有效测量区域面积,从而提高网络整体测量性能。节点通信范围通常远大于其感知范围,且储存能量有限,因此提高能效性成为无线传感器网络测量的关键。无线传感器节点的通信能耗与测量和数据处理能耗相比高许多,通信能耗的优化对提高无线传感器网络能效十分重要。
6.总结
覆盖问题是无线传感器网络配置首先面临的基本问题,它反映了一个无线传感器网络某区域被检测和跟踪的状态。这篇报告先后
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对覆盖理论基础,覆盖感知模型,覆盖算法分类,经典覆盖算法,覆盖评价指标等五个方面对无线传感器网络的覆盖技术进行了较为全面的阐释,在报告的撰写过程中,我翻阅了相关书籍并阅读了一些文献和论文,对无线传感器网络的理解进一步加深,收获很大。但本文中,我对一些具体问题例如暴露穿越的理解仍然有待加深,以后需要继续知识积累,争取更高更深的理解。
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