无线传感器网络的能耗平衡与覆盖优化模型

“一种无线传感器网络的能耗平衡覆盖模型”是关于无线传感器网络覆盖策略的学术论文，旨在解决节点能量有限以及最小覆盖方法导致的能耗不均衡问题。该论文由马震、刘云和沈波在2008年9月发表于《电子与信息学报》第30卷第9期。 在无线传感器网络中，由于节点的能量有限，传统的最小覆盖方法可能导致某些节点过早耗尽能量，从而缩短整个网络的生命周期。为了解决这个问题，论文提出了一种新的能耗平衡的连通覆盖模型。模型的核心思路是通过Voronoi划分和Delaunay三角剖分技术来分割传感器网络，以识别并消除覆盖重叠区域的冗余传感器节点。 Voronoi图是一种将空间分割成互不相交的区域，每个区域都包含一个传感器节点，并且该区域内所有点到对应节点的距离比到其他节点近。Delaunay三角剖分则是在这些区域之间建立相邻关系，形成一个三角网格结构。这两个工具结合使用，可以有效地检测和去除那些对目标区域重复覆盖的节点。 接下来，论文采用节点到sink点（通常是网络的数据收集中心）的跳数来对节点进行分层。根据节点到sink点的距离，可以决定哪些节点可以进入休眠模式，以节省能量。这种方法有助于平衡网络中各节点的能耗，延长网络整体寿命。 论文通过仿真验证了该模型的有效性，结果显示，基于此模型构建的非最小连通覆盖集能够在保持网络连接性的同时，实现节点能耗的平衡，优化路由策略，并减少路由关键点对网络性能的影响。此外，这种模型还有助于降低由于关键节点失效而可能导致的网络瘫痪风险。 关键词涉及的领域包括无线通信、无线传感器网络、覆盖、能耗平衡以及Voronoi图。根据中图分类号TP393，我们可以推断这是一篇关于通信与信息系统的科技文献，文献标识码A表示它是一篇原创性的学术研究文章，文章编号1009-5896(2008)09-2250-04则是该论文在期刊中的唯一标识。 这篇论文为无线传感器网络的能耗管理提供了一个创新的解决方案，对于网络设计者和研究者来说，它提供了优化网络覆盖和延长网络生存时间的理论依据。