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基于Voronoi图的无线传感器网络覆盖空洞检测算法 被引量:12
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作者 戴国勇 陈麓屹 +1 位作者 周斌彬 徐萍 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第3期620-623,共4页
针对无线传感器网络(WSN)中节点随机部署或部分节点能量耗尽带来的覆盖空洞(CH)问题,提出了一种基于Voronoi图的覆盖空洞检测算法。该算法利用节点的位置信息在覆盖区域范围内构建Voronoi图,通过计算每个Voronoi区域内的节点到该区域的... 针对无线传感器网络(WSN)中节点随机部署或部分节点能量耗尽带来的覆盖空洞(CH)问题,提出了一种基于Voronoi图的覆盖空洞检测算法。该算法利用节点的位置信息在覆盖区域范围内构建Voronoi图,通过计算每个Voronoi区域内的节点到该区域的顶点和边的距离来判断是否存在覆盖空洞,标识覆盖空洞的边界节点。仿真实验评估了不同节点分布密度、不同感知半径对空洞平均检测时间、平均能耗的影响,并与路径密度(PD)算法进行比较。实验结果表明所提算法在空洞平均检测时间和节点平均能耗两个方面均有10%左右的提升,对进一步延长网络生存期具有重要价值。 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖空洞 VORONOI图 能耗 半分布式算法
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无线传感器网络覆盖空洞修复策略 被引量:23
2
作者 胥楚贵 邓晓衡 邹豪杰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期256-259,共4页
无线传感器网络中节点因能量耗尽或环境破坏而失效导致覆盖空洞现象。提出了一种最佳匹配节点策略(BFNP)修复覆盖空洞。最佳匹配节点策略主要思想是当基站发现网络中节点失败时,首先检测覆盖空洞,然后通过选取距离由空洞边界围所成多边... 无线传感器网络中节点因能量耗尽或环境破坏而失效导致覆盖空洞现象。提出了一种最佳匹配节点策略(BFNP)修复覆盖空洞。最佳匹配节点策略主要思想是当基站发现网络中节点失败时,首先检测覆盖空洞,然后通过选取距离由空洞边界围所成多边形的最小覆盖圆圆心最近的非活跃节点来替换失败节点,并激活该节点修复覆盖空洞。仿真结果表明最佳匹配节点策略能保证较好的网络覆盖质量,充分利用了网络中的能量资源,延长了网络的生存时间,且性能优于覆盖空洞修补算法(CHPA)。 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖空洞 修复 生存时间
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无线传感器网络覆盖空洞动态完全修复 被引量:6
3
作者 张生凤 徐志良 +1 位作者 吴晓蓓 黄成 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期818-825,共8页
为提高无线传感器网络运行质量,针对其覆盖空洞问题,提出了一种动态修复方法。利用移动节点的移动特性,采用泰森多边形(Voronoi)原理判断网络中的边界节点,依据边界圆弧进行覆盖空洞的动态完全修复。基于覆盖空洞模型,定义了边界圆弧的... 为提高无线传感器网络运行质量,针对其覆盖空洞问题,提出了一种动态修复方法。利用移动节点的移动特性,采用泰森多边形(Voronoi)原理判断网络中的边界节点,依据边界圆弧进行覆盖空洞的动态完全修复。基于覆盖空洞模型,定义了边界圆弧的概念,利用几何方法分析出移动节点的最佳部署位置。算法设计时考虑了新增修复节点会出现冗余度过高的情况。仿真结果表明,该方法具有较好的稳定性及动态适应性,并且能够在保证覆盖空洞完全修复的同时提高新增节点的利用率,使修复后的网络具有较小的冗余度。 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖空洞 动态 完全修复 移动节点
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WSN的极坐标最小能耗覆盖空洞修复算法 被引量:5
4
作者 崔丽珍 李晓宇 +1 位作者 胡海东 高丽丽 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2018年第10期1766-1771,共6页
针对混合无线传感器网络中的覆盖空洞问题,提出了一种基于极坐标的空洞修复算法。首先,通过计算静态节点感知圆交叉点的位置确定空洞边界点,连接空洞边界点构造空洞多边形;其次,按照极坐标方法计算每个空洞多边形中的虚拟修复节点位置;... 针对混合无线传感器网络中的覆盖空洞问题,提出了一种基于极坐标的空洞修复算法。首先,通过计算静态节点感知圆交叉点的位置确定空洞边界点,连接空洞边界点构造空洞多边形;其次,按照极坐标方法计算每个空洞多边形中的虚拟修复节点位置;最后,建立虚拟修复节点与移动节点之间的距离数据表,将表中移动节点移动到与之匹配的虚拟节点位置上,完成空洞修复。仿真结果表明,该算法能够有效判定并修复网络中的覆盖空洞,相比同类算法,所需移动修复节点数量较少,移动节点平均移动距离较短,在提高网络覆盖质量的同时延长了网络的生存周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖空洞 极坐标 虚拟节点 生存周期
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无线传感器网络中覆盖空洞修复算法 被引量:3
5
作者 贺学剑 李强懿 +3 位作者 白舸 陈家新 李振东 郭淑香 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2013年第12期97-99,103,共4页
针对目标区域中的覆盖空洞问题,设计出相应的覆盖空洞修复算法,通过计算无线传感器节点周围区域的综合感知概率,使无线传感器节点向感知概率低的区域移动,实现对监测区域的最大覆盖.仿真结果表明,该算法实现无线传感器节点合理分布,提... 针对目标区域中的覆盖空洞问题,设计出相应的覆盖空洞修复算法,通过计算无线传感器节点周围区域的综合感知概率,使无线传感器节点向感知概率低的区域移动,实现对监测区域的最大覆盖.仿真结果表明,该算法实现无线传感器节点合理分布,提高网络覆盖率,减少无线传感器节点移动距离,达到延长网络使用时间的目标. 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖空洞 修复算法 区域覆盖 感知概率
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一种具有覆盖优先级的异构WSN覆盖空洞修复方法 被引量:4
6
作者 赵逢达 默云凤 +1 位作者 孔令富 景荣 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第11期2392-2397,共6页
为了提高具有覆盖优先级的异构WSN的覆盖率,本文提出了一种基于the multiplicatively weighted voronoi(MWVoronoi)图理论的覆盖空洞修复方法.在异构WSN中应用M W-Voronoi图理论进行区域划分,再结合区域中不同位置的覆盖优先级和传感器... 为了提高具有覆盖优先级的异构WSN的覆盖率,本文提出了一种基于the multiplicatively weighted voronoi(MWVoronoi)图理论的覆盖空洞修复方法.在异构WSN中应用M W-Voronoi图理论进行区域划分,再结合区域中不同位置的覆盖优先级和传感器节点的感知半径准确获取传感器节点的局部加权覆盖面积,接着运用本文所提方法计算出传感器节点候选位置并调整其的位置,使传感器节点到达的最佳部署位置并获得网络的最大整体加权覆盖面积,进而完成异构WSN覆盖空洞修复的任务.仿真实验结果表明,与the maximum weighted point(MWP)方法相比,本文所提出的方法更适用于具有覆盖优先级的异构WSN覆盖空洞的修复,在保证网络覆盖质量的前提下能减少空洞修复时间. 展开更多
关键词 异构无线传感器网络 覆盖空洞修复 覆盖优先级 MW-Voronoi
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一种鲁棒的无线传感器网络覆盖空洞修补方法 被引量:9
7
作者 闫雒恒 贺昱曜 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第2期123-128,146,共7页
在静态节点和少量移动节点构成的无线传感器混合网络中,针对部分静态节点失效会导致形成若干覆盖空洞的问题,提出了一种鲁棒的空洞修复算法。受鱼群运动模式的启发,该算法以网络覆盖率为目标函数,将移动节点的位置迁移过程抽象为人工鱼... 在静态节点和少量移动节点构成的无线传感器混合网络中,针对部分静态节点失效会导致形成若干覆盖空洞的问题,提出了一种鲁棒的空洞修复算法。受鱼群运动模式的启发,该算法以网络覆盖率为目标函数,将移动节点的位置迁移过程抽象为人工鱼的生物行为,在传统鱼群觅食、追尾、聚群运动模式的基础上又定义鱼跃、优胜劣汰重生两个新的运动行为以提高寻优的收敛性;在人工鱼状态更新的过程中,采用自适应的视野和步长;最后以实际随机部署的移动节点距离目标点最近为原则,通过鱼群寻优完成空洞目标位置的修补。模拟实验结果表明,该算法无需修补前的地理位置信息和空洞探测,鲁棒性强,能够在使用较少移动节点的情况下快速完成空洞修复,显著地提高了网络覆盖率。 展开更多
关键词 无线传感器网络 混合网络 覆盖空洞修补 人工鱼群算法 鲁棒性
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混合无线传感器网络覆盖空洞修复策略 被引量:2
8
作者 黄月 吴成东 +2 位作者 张云洲 程龙 夏志佳 《江南大学学报(自然科学版)》 CAS 2012年第4期418-422,共5页
针对混合无线传感器网络中的覆盖空洞问题,提出了考虑能量的基于移动节点的无线传感器网络覆盖空洞修复策略。采用概率感知模型建立联合探测概率密度函数,通过探测概率和剩余能量评价网络状态,从而确定覆盖空洞。提出了节点虚拟移动的... 针对混合无线传感器网络中的覆盖空洞问题,提出了考虑能量的基于移动节点的无线传感器网络覆盖空洞修复策略。采用概率感知模型建立联合探测概率密度函数,通过探测概率和剩余能量评价网络状态,从而确定覆盖空洞。提出了节点虚拟移动的空洞修复方法,在得到每个空洞位置后放置一个虚拟节点直至计算结束后调整移动节点位置,节约了移动节点能量。仿真结果表明:该方法可以有效探测并利用移动节点修复覆盖空洞,消耗较小的网络能量,提高了网络覆盖率和网络生存时间。 展开更多
关键词 无线传感器网络 移动节点 概率感知 覆盖空洞
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移动传感器网络的覆盖空洞差分进化算法 被引量:2
9
作者 鲍喜荣 杨明 张雪峰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2672-2677,共6页
根据无线传感器网络分布式计算的特点,结合覆盖空洞探索算法(UREA)和差分进化算法,提出了一种解决异构移动无线传感网络覆盖问题的覆盖空洞导向分布式差分算法(CHDDE)。该算法以增强网络的有效覆盖率和减少传感器节点平均移动距离为目... 根据无线传感器网络分布式计算的特点,结合覆盖空洞探索算法(UREA)和差分进化算法,提出了一种解决异构移动无线传感网络覆盖问题的覆盖空洞导向分布式差分算法(CHDDE)。该算法以增强网络的有效覆盖率和减少传感器节点平均移动距离为目标。通过异构节点对未覆盖区域的探索影响差分算法的差分策略,同时差分算法以节点的局部覆盖率为选择函数进行选择更新,指导种群进化,提高算法收敛速度。覆盖空洞导向分布式差分进化算法是一种非确定部署的分布式启发式算法,算法的特点在于,以未覆盖区域为导向通过差分进化计算节点的新位置,这样既无需预知所有节点的位置信息,同时加快了运算速度又节省了通信开销。最后通过仿真实验验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 动态网络覆盖 异构网络 无线传感器网络 覆盖空洞 差分算法
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一种增强型事件驱动策略的覆盖空洞补偿算法 被引量:3
10
作者 孙泽宇 高春玲 +2 位作者 曹仰杰 邢萧飞 聂雅琳 《光通信研究》 北大核心 2016年第3期22-25,共4页
针对无线传感器网络体系在随机部署过程中出现覆盖空洞的现象,借助于概率模型提出了一种CHCAEDS(基于事件驱动策略的覆盖空洞补偿算法)。该算法首先对随机部署的特性进行验证,给出随机部署表示形式;然后利用概率相关知识对监测区域内覆... 针对无线传感器网络体系在随机部署过程中出现覆盖空洞的现象,借助于概率模型提出了一种CHCAEDS(基于事件驱动策略的覆盖空洞补偿算法)。该算法首先对随机部署的特性进行验证,给出随机部署表示形式;然后利用概率相关知识对监测区域内覆盖期望和节点数量进行求解,以达到使用最少数量的节点覆盖最大的面积。仿真实验表明,与其他算法相比,CHCAEDS在网络生存周期和算法运行时间上分别提高了12.59%和10.82%。 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖质量 覆盖空洞 事件驱动策略
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基于同调理论的多空中机器人WSN大规模覆盖空洞修复方法 被引量:1
11
作者 景荣 孔令富 +1 位作者 赵逢达 练秋生 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2017年第7期1442-1447,共6页
无线传感器网络自身修复机制不足以完成大规模覆盖空洞的修复任务,需要借助具有中继节点部署能力的空中机器人辅助实现.为了提高多空中机器人中继节点部署效率,从WSN最优中继节点位置求解的消息开销和分布均匀性角度出发,提出一种基于... 无线传感器网络自身修复机制不足以完成大规模覆盖空洞的修复任务,需要借助具有中继节点部署能力的空中机器人辅助实现.为了提高多空中机器人中继节点部署效率,从WSN最优中继节点位置求解的消息开销和分布均匀性角度出发,提出一种基于同调理论的多空中机器人WSN大规模覆盖空洞修复方法.以大规模覆盖空洞为部署环境,在同调理论的基础上,结合Halton序列,以依次递增的方式,产生一组部署位置均匀的候选中继节点;在所给出的单纯复形度及其索引值定义基础上,结合Cech复形相关性质,剔除冗余候选中继节点,最优中继节点候选部署位置.在最优中继节点部署位置基础上,以最小化多机器人总消耗为目标,构建中继节点最优位置部署模型,实现WSN大规模覆盖空洞修复.仿真实验结果表明,给出的方法能够在提高多空中机器人中继节点部署效率的同时,有效地降低网络的消息开销. 展开更多
关键词 无线传感器网络 空中机器人 大规模覆盖空洞 同调理论 Halton序列 Cech复形
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二分图最优匹配算法的WSN覆盖空洞修复策略 被引量:2
12
作者 崔丽珍 李晓宇 +1 位作者 路静超 史明泉 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2018年第4期820-824,共5页
针对无线传感器网络(WSN)在实际应用场景中经常出现的覆盖空洞问题,提出了一种基于二分图最优匹配KuhnM unkres(KM)算法的空洞修复策略.首先,采用基于误警率的Neyman-Pearson传感器节点探测模型建立探测概率密度函数,通过评价监测区域... 针对无线传感器网络(WSN)在实际应用场景中经常出现的覆盖空洞问题,提出了一种基于二分图最优匹配KuhnM unkres(KM)算法的空洞修复策略.首先,采用基于误警率的Neyman-Pearson传感器节点探测模型建立探测概率密度函数,通过评价监测区域内每一点的探测概率值确定网络中的覆盖空洞;其次,利用虚拟节点构建空洞修复方案;最后,采用KM算法实现网络覆盖空洞的修复,将修复节点移动到相应的虚拟节点位置上.仿真结果表明,所提算法能够有效探测并修复覆盖空洞,相比同类算法,修复节点平均移动距离较短,在提高网络覆盖率的同时延长了网络生存时间. 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖空洞 最优匹配 探测概率
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基于节点移动的WSNs覆盖空洞修复算法 被引量:2
13
作者 黄祎 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第6期149-153,共5页
提出了一种基于移动节点的覆盖空洞修复(MNCHR)算法。MNCHR算法利用一跳邻居节点修复空洞,进而维持覆盖和网络连通率。MNCHR算法首先通过节点剩余能量、覆盖冗余率以及移动距离信息计算节点的权值,再择优选择修复节点,并由修复节点修复... 提出了一种基于移动节点的覆盖空洞修复(MNCHR)算法。MNCHR算法利用一跳邻居节点修复空洞,进而维持覆盖和网络连通率。MNCHR算法首先通过节点剩余能量、覆盖冗余率以及移动距离信息计算节点的权值,再择优选择修复节点,并由修复节点修复空洞。与基于最小懒惰距离(MDL)算法和基于自模糊逻辑空洞覆盖算法(FSHC)相比,MNCHR算法能够在移动较短距离情况下,完成空洞的修复,减少了能耗。 展开更多
关键词 无线传感网络 覆盖空洞 空洞修复 覆盖冗余率
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无线传感器网络物理安全覆盖空洞方法研究 被引量:2
14
作者 彭蕾 夏洁武 +1 位作者 肖英 黄安民 《井冈山大学学报(自然科学版)》 2012年第4期66-69,共4页
在无线传感器网络面临的物理安全问题研究中,提出了一种网络覆盖空洞修复方法。通过检测每个节点的能量值是否达到临界值,找出覆盖空洞范围边界所围成的最小覆盖圆及圆心位置,并找出离圆心位置最近的休眠节点进行激活,最后用来替换失败... 在无线传感器网络面临的物理安全问题研究中,提出了一种网络覆盖空洞修复方法。通过检测每个节点的能量值是否达到临界值,找出覆盖空洞范围边界所围成的最小覆盖圆及圆心位置,并找出离圆心位置最近的休眠节点进行激活,最后用来替换失败节点从而达到修复目的。通过仿真验证,该方法保证了网络覆盖质量,减少了检测修复时间,延长其网络节点生存周期。 展开更多
关键词 无线传感网络 物理安全问题:覆盖空洞 修复算法
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WSNs中基于模糊逻辑覆盖空洞修复算法
15
作者 蔺婧娜 刘飞飞 王建珍 《计算机工程与设计》 北大核心 2016年第5期1151-1155,共5页
针对无线传感网络中覆盖空洞问题,提出一种基于模糊逻辑覆盖空洞修复(recovering coverage hole based on fuzzy logic,RCH-FL)算法。以最小化能量消耗为约束条件,以最大化网络覆盖为目的,利用模糊逻辑系统,结合传感节点能量、离空洞的... 针对无线传感网络中覆盖空洞问题,提出一种基于模糊逻辑覆盖空洞修复(recovering coverage hole based on fuzzy logic,RCH-FL)算法。以最小化能量消耗为约束条件,以最大化网络覆盖为目的,利用模糊逻辑系统,结合传感节点能量、离空洞的距离以及覆盖冗余率信息,选择最佳的移动节点;移动节点依据节点密度以及欧式距离,计算最佳的移动位置。仿真结果表明,RCH-FL算法的覆盖率高达99.8%,能量消耗量低于其它同类算法。 展开更多
关键词 无线传感网络 覆盖空洞 移动节点 模糊逻辑 能量
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基于距离和角度辅助的覆盖空洞修复算法 被引量:2
16
作者 朱琳 《江西科学》 2016年第4期529-532,共4页
针对无线传感器网络中的覆盖空洞问题,提出了一种距离和角度辅助的覆盖空洞修复策略(DAAHP)。DAAHP算法在空洞边缘节点的通信范围内激活与其位置最优的冗余节点替换失效节点,从而达到修复覆盖洞的目的。结果表明,对于同一形状大小的覆... 针对无线传感器网络中的覆盖空洞问题,提出了一种距离和角度辅助的覆盖空洞修复策略(DAAHP)。DAAHP算法在空洞边缘节点的通信范围内激活与其位置最优的冗余节点替换失效节点,从而达到修复覆盖洞的目的。结果表明,对于同一形状大小的覆盖空洞,与DFNFP算法和DACHP算法进行对比研究,DAAHP在覆盖空洞修复面积以及节点利用率方面都有明显的优势。 展开更多
关键词 静态无线传感器网络 覆盖空洞 空洞修复 覆盖质量
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移动WSNs中一种覆盖空洞的修复算法
17
作者 曹琰 王自力 《太赫兹科学与电子信息学报》 2021年第1期145-149,共5页
基于无线传感网络的应用依赖于节点对监测区域的可靠覆盖。由于能耗殆尽或故障,节点感测能力可能失效,形成覆盖空洞区域。为此,提出基于模糊推理系统(FIS)的修复节点选取(FISS)算法。FISS算法采用自适应感测半径调整策略,利用节点的移... 基于无线传感网络的应用依赖于节点对监测区域的可靠覆盖。由于能耗殆尽或故障,节点感测能力可能失效,形成覆盖空洞区域。为此,提出基于模糊推理系统(FIS)的修复节点选取(FISS)算法。FISS算法采用自适应感测半径调整策略,利用节点的移动修复覆盖空洞。将节点的剩余能量和覆盖重叠率作为FIS的输入,并由FIS估计节点成为修复节点的权值;选择具有权值最高的节点作为修复节点,同时依据修复节点的网络条件,估算修复节点的移动方向和移动距离,最终实现对覆盖空洞区域的修复。仿真结果表明,提出的FISS算法有效提高了覆盖率,并控制了能耗。 展开更多
关键词 移动无线传感网络 覆盖空洞 空洞修复 感测半径 模糊推理系统
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一种无线传感器网络覆盖空洞的修复方法
18
作者 张蕾 钱峰 《黄山学院学报》 2012年第5期11-13,共3页
针对无线传感器网络中覆盖空洞的现象,提出一种基于虚拟力的解决办法。为减少节点由移动所带来的能量消耗,该方法最多选择3个节点,通过节点移动并扩大其感知半径来修复覆盖空洞。实验结果表明该方法能保证较好的网络覆盖率,延长网络的... 针对无线传感器网络中覆盖空洞的现象,提出一种基于虚拟力的解决办法。为减少节点由移动所带来的能量消耗,该方法最多选择3个节点,通过节点移动并扩大其感知半径来修复覆盖空洞。实验结果表明该方法能保证较好的网络覆盖率,延长网络的生存时间。 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖空洞 虚拟力
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无线传感器网络中覆盖空洞的检测算法 被引量:6
19
作者 李明义 陈俊杰 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第9期2501-2502,2505,共3页
由于传感器节点的能量耗尽和随机部署不均匀,可能导致无线传感器网络出现覆盖空洞;针对无线传感器网络中覆盖空洞的问题,提出一种基于计算几何的分布式覆盖空洞检测算法;算法的基本思想是根据无线传感器网络的覆盖空洞是由边界弧包围的... 由于传感器节点的能量耗尽和随机部署不均匀,可能导致无线传感器网络出现覆盖空洞;针对无线传感器网络中覆盖空洞的问题,提出一种基于计算几何的分布式覆盖空洞检测算法;算法的基本思想是根据无线传感器网络的覆盖空洞是由边界弧包围的,通过计算覆盖空洞的边界节点和边界弧,进而检测到覆盖空洞;仿真实验结果表明,算法不仅能有效地检测覆盖空洞和边界弧,而且对于提高覆盖空洞的检测正确率也有显著成效。 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖空洞 空洞检测 边界弧
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无线传感网可信信息覆盖空洞检测策略研究 被引量:9
20
作者 邹增辉 龚学余 +1 位作者 邓贤君 唐祖君 《南华大学学报(自然科学版)》 2017年第1期32-38,共7页
针对静止无线传感器网络运行过程中的覆盖空洞问题,研究并设计了一种基于可信信息覆盖模型的覆盖空洞检测策略.该策略挖掘和利用感测环境变量的空间相关性,通过栅格化将感测区域划分为多个方格,采用贪婪式策略对方格逐个计算其可信信息... 针对静止无线传感器网络运行过程中的覆盖空洞问题,研究并设计了一种基于可信信息覆盖模型的覆盖空洞检测策略.该策略挖掘和利用感测环境变量的空间相关性,通过栅格化将感测区域划分为多个方格,采用贪婪式策略对方格逐个计算其可信信息覆盖度,将其与可信信息覆盖阈值进行比较,进而判断可信信息覆盖空洞的数目和位置,最大可能地检测出所有可信信息覆盖空洞,并利用图像处理方法提取空洞边界.仿真实验结果表明所设计策略可有效确定可信信息覆盖空洞数目和边界信息. 展开更多
关键词 无线传感器网络 可信信息覆盖模型 覆盖空洞 空间相关性
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