无线传感器网络连通覆盖条件优化分析

"这篇论文是2008年11月发表在《传感技术学报》上的，由XIANG Man-tian, SHI Hao-shan和LI Li-hong共同撰写，探讨了无线传感器网络（WSN）的连通性和覆盖问题。文章分析了随机分布节点的几何随机图模型，并提出了临界传输范围的解析表达式，以确定在给定节点密度下建立连通网络所需的条件。同时，当节点的最大范围已知时，该方法还能估算出连接覆盖特定区域所需的节点数量。通过实验验证，这种方法能在不同场景下保证覆盖度和连通性，对WSN的研究具有重要意义。" 无线传感器网络（WSN）是近年来信息技术领域的一个重要研究方向，它由大量分布式传感器节点组成，用于监测环境或特定目标。本文关注的两个核心概念——连通性和覆盖，是WSN性能的关键指标。 1. 连通性：在WSN中，节点间的通信能力是网络功能的基础。如果网络是连通的，那么每个节点都可以通过其他节点间接与网络中的任何节点通信。连通性的维持对于数据传输、故障恢复和网络管理至关重要。文章通过建立随机节点分布的几何随机图模型，研究了在网络中实现连通状态的临界条件，即最小传输范围，以确保网络在各种条件下的稳定性。 2. 覆盖：覆盖是指传感器节点能够感知其周围环境的能力。有效的覆盖能确保网络全面收集到所需的信息。论文提出了一个解析表达式，根据给定的节点密度，计算出达到连通覆盖所需的最小传输范围。此外，当节点的最大传输范围固定时，这个方法可以帮助估计覆盖特定区域所需的最少节点数量。 3. 实验验证：为了证明所提出的理论分析的有效性，作者进行了多种场景的实验测试。实验结果表明，所提出的临界条件可以有效地保证网络的连通性和覆盖度，这对于实际应用中的WSN设计和优化有着重要的参考价值。 这篇论文对WSN的连通覆盖临界条件进行了深入研究，提供了理论分析和实用工具，为WSN的部署和资源优化提供了理论基础。这些成果对于提高WSN的效率、可靠性和能源利用率具有重大意义。