无线传感器网络覆盖优化与节点休眠策略

"这篇论文是2009年5月发表在北京航空航天大学学报上的，主要探讨了无线传感器网络的覆盖质量问题。作者包括张硕、蒲菊华、刘玉恒和熊璋，他们来自北京航空航天大学计算机学院。文章旨在解决在降低功耗和延长传感器网络寿命的同时，如何保持监测区域的有效覆盖。 无线传感器网络（WSNs）中的能量效率和覆盖质量是研究的核心问题。为了确保及时捕获目标状态的变化，通常采取选择最小节点集合工作的策略，而关闭其他冗余节点。论文提出了一个新的数学模型，该模型旨在确定在给定的覆盖服务质量条件下所需的最小工作节点数量。实验结果显示，当监测区域相对于节点感知范围的比例较大时，这种方法能更准确地计算所需的工作节点数，并且其计算复杂度较低，适用于任意形状的传感器节点感知区域。 论文还指出，优化网络覆盖质量和节点休眠率的同步最大化是一个NP难问题。为了解决这个问题，作者采用了遗传算法进行仿真实验，这是一种尝试性的解决方案，对于实际应用无线传感器网络具有重要意义。论文的关键词包括无线传感器网络、覆盖服务质量、最优组合以及遗传算法，属于计算机科学和技术领域。" 这篇论文的主要知识点包括： 1. 无线传感器网络的能量效率：降低功耗和延长网络寿命是设计的重要考量。 2. 覆盖质量：保持有效的覆盖范围以捕捉目标状态变化是另一个关键任务。 3. 最小节点集策略：选择最小的活跃节点集合以满足覆盖需求，同时关闭其他节点以节省能源。 4. 数学模型：建立用于计算最小工作节点数的数学模型，适用于不同比例的监测区域和节点感知范围。 5. 复杂度分析：提出的模型具有较低的计算复杂度，适应性强。 6. 遗传算法：用以解决网络覆盖质量和节点休眠率同步优化的NP难问题，通过仿真实验寻求解决方案。 7. 应用意义：该研究为无线传感器网络的实际部署提供了理论支持和方法论。 这些知识点反映了无线传感器网络设计和优化中的关键挑战和可能的解决方案，对于理解和改进这类网络的性能至关重要。