节点部署问题的研究内容
来源:互联网 发布:windows安装工具 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 08:35
传感器节点部署问题是无线传感器网络系统前端信息采集和后端信息处理的有机的结合点,是无线传感器网络的基础问题。节点部署问题的研究关键在于优化传感器节点分布,调整网络拓扑结构,在满足目标区域覆盖需求的同时降低网络中传感器节点的部署成本,此外,还需考虑节点在特定应用环境下的网络通讯及容错处理等要求。因此如何根据环境属性和监测需求优化网络配置并调整节点位置,以达到最优的监测质量节点部署需要解决的问题。
传感器节点部署问题的研究内容主要表现在两方面:一是目标区域中传感器节点的优化配置问题以及环境状况对传感器网络配置的影响;二是传感器网络的资源优化管理,即节点冗余管理和延长网络生存期的有效技术。
在目前的各种部署方案的研究成果中,区域覆盖率和节点间的数据连通率的研究是节点部署问题中关注度最为集中的两个方面,最近,就如何提高网络生存期也成为了目前的众多目标之一。在针对区域覆盖的部署问题的研究过程中,每个节点的感知范围和通信范围对区域覆盖的性能往往起到决定性作用。早期的文献中,网络的连通性能只需在保证网络覆盖的前提下以提升节点的通信半径而实现,但是当通信范围是受限的,那么连通性则成为待解决的一个问题。而节点部署问题的另一个重要的优化目标一一网络生存期的延长问题,该类问题往往围绕着节点的位置和网络中节点的疏密程度展开讨论,在一些情况下,节点在网络中的位置对网络生存期的影响很大,例如,靠近基站的节点往往会被承载着过多的数据转发任务,因而其能耗速率较高;而整个网络中节点密度的变化也会造成数据通信负载的不平衡,造成通信瓶颈问题。由此,节点部署所要解决的问题可归纳为:
(1)根据应用需求和环境因素,例如感知区域的动植物以及水流等,都可能对传感器节点之间的通信造成影响。结合水下传感器节点的功能结构和目标水域的环境特点决定目标区域中的传感器节点的位置和部署手段,实现目标水域的覆盖。
(2)充分优化分布传感器节点在网络中的位置,研究节点冗余识别方法,降低网络冗余,减少网络部署成本,以节省传感器网络资源。
(3)进行有效的节点部署资源管理,研究并解决网络长期正常工作的能源损耗问题。
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