基于节点信任的三维覆盖算法提升无线传感器网络安全性与效率

在无线传感器网络（WSN）的研究领域中，安全性与覆盖性能是两个关键问题。针对这些问题，本文提出了一种新颖的算法——基于节点信任度的三维覆盖算法（NTA3D），其核心思想是结合虚拟力模型、网格划分和节点信任度评估。节点信任度在此起着至关重要的作用，它反映了节点在网络中的可靠性和贡献程度。 NTA3D算法首先将待监测的区域划分为多个网格，每个网格内设置一个吸引源。这些吸引源负责监控网格内的活动，并通过收集活跃节点的数据来计算网格的联合信任度。联合信任度是通过综合考虑各个节点的个体信任度以及它们在网络中的协作效果得出的，旨在确保节点间的协同工作有效且安全。 算法的关键步骤包括：首先，网格中心的吸引源根据网格内节点的活跃状态和行为评估其信任度；其次，根据这些信任度值，吸引源对工作节点进行调度，优先分配任务给信任度较高的节点；最后，被调度的工作节点会根据自身受到的虚拟力（即调度指令的合力）调整部署位置，以优化覆盖范围和能量消耗。 实验仿真结果显示，NTA3D算法在提升网络覆盖率的同时，显著增强了安全性，减少了不必要的通信和能源消耗。这表明，通过动态的信任度管理和节点调度，能够在保持网络安全的前提下，实现更有效的资源分配和网络性能优化。 这项研究得到了国家自然科学基金项目的资金支持，同时也体现了作者党小超教授、汪红梅硕士研究生以及郝占军讲师在计算机网络、无线传感器网络领域的深入研究和合作。论文的发表在《……》期刊上，引用了相应的分类号、文献标识码和文章编号，同时提供了DOI以便读者追踪和引用。 基于节点信任度的三维覆盖算法为无线传感器网络的设计提供了一种创新的解决方案，对于提高网络的整体性能，特别是在复杂环境中保障节点安全具有重要意义。