WSANs连接恢复：基于最小连通支配集的算法

"这篇论文是2014年5月发表在《安徽大学学报（自然科学版）》上的，由周杰、姚雷和杜景林合作撰写，研究主题聚焦于无线传感器与执行器网络（WSANs）的连接恢复策略。文章探讨了在WSANs的关键任务应用中，由于单个或多个节点故障导致的网络分割问题，以及如何通过自动检测和快速恢复来维持网络的连通性。提出了一种名为MCDSR（Minimal CDS Motion-based Connectivity Recovery）的算法，该算法能够主动识别影响网络连通性的关键节点（割点），并利用最小连通支配集进行恢复操作。当检测到节点失效时，备份的支配集会启动恢复过程直至网络连接恢复。论文通过实验比较了MCDSR算法与其他恢复算法，显示了其在移动节点数量、总移动距离和覆盖度减少等方面的优越性能。" 本文的研究核心是WSANs的网络连通性保障，特别是在关键任务中的重要性。WSANs是由无线传感器和执行器组成的网络，广泛应用于环境监控、工业控制等领域，其网络的稳定性和连通性对于系统功能的正常运行至关重要。然而，节点故障可能导致网络分隔，这要求网络具备自我修复的能力。 论文提出的MCDSR算法基于图论中的“最小连通支配集”概念，这个集合是由网络中最少数量的节点组成，它们的存在足以保证网络的连通性。在检测到割点（即影响网络连通性的关键节点）后，算法会选择这些节点的备份节点，通过移动这些备份节点来恢复网络的连通状态。这种主动探测和恢复机制可以有效减少因节点失效带来的影响。 实验结果表明，MCDSR算法在多个关键指标上优于其他恢复策略，如需要移动的节点数量较少，总的移动距离更短，这意味着能量消耗更低，同时也减少了覆盖度的减少，从而保持了网络的整体效能。这对于能源有限的WSANs节点来说尤其重要，因为降低能量消耗可以延长网络的生命周期。 这篇论文对WSANs的网络恢复策略进行了深入研究，提出了创新的MCDSR算法，为解决WSANs在实际应用中可能遇到的连通性问题提供了理论和技术支持。该研究对于优化WSANs的性能，提高其在各种环境和条件下的可靠性和鲁棒性具有重要意义。