改进的无线传感器网络节点部署：基于虚拟力与Delaunay三角剖分

"本文主要探讨了无线传感器网络的节点部署问题，提出了一种改进的虚拟力部署方法。该方法基于传统的虚拟力算法，并结合Delaunay三角剖分来定义节点间的邻接关系，从而优化网络的覆盖率和连通性。通过这种方法，可以有效减少对初始状态的依赖，并能更快地达到稳定状态。" 在无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）的研究领域，节点部署是至关重要的环节，它直接影响到网络的性能，包括覆盖范围和网络连通性。传统的虚拟力部署算法通常基于物理模型，通过模拟物体间的相互作用力来决定节点的位置。然而，这类方法往往对初始节点分布敏感，可能导致部署效果不稳定。 本文提出的改进虚拟力节点部署方法引入了计算几何中的Delaunay三角剖分概念。Delaunay三角剖分是一种优化的几何结构，它确保了每个三角形内部没有其他节点存在，并且相邻节点之间的连线形成最优化的三角形。通过这种方式，可以更精确地定义节点间的邻接关系，使得节点受到的虚拟力仅来自于有直接连接的邻居节点，从而减少了无效的力交互。 这一改进带来的优势在于，新方法能够降低对初始部署状态的依赖，使得网络在演化过程中更容易达到稳定状态。此外，由于优化了节点间的力分布，网络的覆盖性能得到提升，可以提供更高的数据采集和传输效率。仿真结果显示，这种方法不仅提高了网络的覆盖率，还加快了系统达到稳定状态的速度。 作者团队包括张涛、余翔宇、蓝俊健和黄伟鹏，他们在信号与信息处理、通信技术和图像处理等领域有深入研究。他们的工作得到了多项基金项目的资助，包括国家自然科学基金、广东高校优秀青年创新人才培养计划项目、广东省科技计划项目以及中央高校基本科研业务费专项资金等。 总结起来，这项研究通过改进虚拟力部署策略并结合Delaunay三角剖分，为无线传感器网络的节点部署提供了一个更加高效和稳健的解决方案，对于提升WSNs的性能和可靠性具有积极意义。这种方法的实施有望在实际应用中进一步优化无线传感器网络的布局，增强其在环境监测、灾害预警和智能城市等领域的应用效果。