无线传感器网络分簇部署：一种基于虚拟力的策略

"基于虚拟力的无线传感器网络分簇部署策略 (2014年) - 金仁成, 韦宁, 徐浩, 王立鼎 - 国家重点基础研究发展计划项目，国家“十二五”科技支撑计划项目资助" 本文是2014年由金仁成等人发表的一篇自然科学论文，主要探讨了如何提升大规模无线传感器网络（WSN）节点的覆盖率。在大规模密集部署的WSN中，节点覆盖率是一个关键问题，因为它直接影响到网络的监测效率和数据传输质量。传统的虚拟力算法（VPF）在处理这种复杂环境时可能会遇到簇间干涉和网络中心节点受力平衡的问题，从而影响覆盖性能。 为了克服这些挑战，作者提出了一种基于虚拟力的节点分簇动态部署策略。这个策略将节点部署过程分为两个阶段：簇间部署和簇内部署。在簇间部署阶段，通过虚拟力模拟，使得各簇之间的节点分布更加均匀，减少相互干扰。然后在簇内部署阶段，进一步优化每个簇内的节点布局，以提高单个节点的覆盖范围。这种方法旨在打破网络中心节点的受力平衡，减少部署过程中的簇间冲突，从而提高整体覆盖率。 为了验证新策略的有效性，研究人员采用二元感知模型进行了仿真。仿真结果表明，相较于传统的VPF算法和VFA算法，该分簇部署策略在随机部署大量密集节点的网络中表现出更快的收敛速度和更明显的优化效果。节点覆盖率可以达到90%以上，这远远超过了WSN覆盖控制的基本要求，证明了该策略的高效性和实用性。 关键词涉及：无线传感器网络、动态部署、覆盖控制、分簇、虚拟力。此研究对WSN的部署策略提供了新的理论依据和技术支持，对于实际应用中的网络设计和优化具有重要的参考价值。其工作得到了国家重点基础研究发展计划项目和国家“十二五”科技支撑计划项目的资金支持。