容错节能无线传感器网络中可靠覆盖问题的解决方案

徐 强1,2, 汪 芸1,2+

1(东南大学 计算机科学与工程学院,江苏 南京 210096)
2(国家教育部计算机网络与信息集成重点实验室,江苏 南京 210096)
摘 要: 基于生成最小覆盖的k集合覆盖启发式算法,提出了分簇结构下解决簇内观测区域可靠覆盖问题的高效节能方案,即可靠覆盖方案.最小覆盖是一个可以完全覆盖观测区域的传感器节点最小集合,可靠覆盖方案使用的1-损毁最小覆盖拓扑结构是两个最小覆盖的迭加.通过1-损毁最小覆盖间的轮流工作延长网络可用时间,体现节能效果;通过增加一个冗余最小覆盖,屏蔽来自单个最小覆盖的节点失效,体现容错效果.在该方案中,介绍簇头节点和簇内成员的交互协议,并使用快速覆盖替换算法处理可能的节点失效.仿真实验显示,该方案能够高效地利用有限的能量,显著延长网络工作时间,同时将由节点失效而产生的漏测次数保持在较低值.
关键词: 无线传感器网络;容错;节能;k集合覆盖;可靠覆盖;1-损毁最小覆盖

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