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无线传感器网络最小连通覆盖集问题求解算法
被引量:
90
1
作者
蒋杰
方力
+1 位作者
张鹤颖
窦文华
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2006年第2期175-184,共10页
降低能耗以延长网络生存时间是无线传感器网络设计中的一个重要挑战.在传感器节点高密度部署的环境中,在保证网络性能的前提下,仅将最少量的节点投入活跃工作状态,而将其余节点投入低功耗的睡眠状态,是一种节约系统能量的有效方法.如何...
降低能耗以延长网络生存时间是无线传感器网络设计中的一个重要挑战.在传感器节点高密度部署的环境中,在保证网络性能的前提下,仅将最少量的节点投入活跃工作状态,而将其余节点投入低功耗的睡眠状态,是一种节约系统能量的有效方法.如何计算同时满足“覆盖要求”(工作节点必须能够完全覆盖目标区域)和“连通性要求”(工作节点组成的通信网络必须是连通的)的最小节点集合,是一个NP难问题.设计了一种基于目标区域Voronoi划分的集中式近似算法(centralizedVoronoitessellation,简称CVT),用于计算完全覆盖目标区域所需要的近似最小节点集.当节点通信半径大于等于2倍感知半径时,CVT算法构造的节点集是连通的;当节点通信半径小于2倍感知半径时,设计了一种基于最小生成树(minimumspanningtree,简称MST)的连通算法来计算确保CVT算法构造的覆盖集连通所需的辅助节点.理论分析和实验数据表明,CVT(+MST)算法的性能在时间复杂性和连通覆盖集大小方面都优于已有的贪婪算法.
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关键词
无线传感器网络
网络生存时间
最小
连通覆盖集
Vbronoi划分
最大独立
集
最小生成树
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职称材料
基于能耗均衡的WSN连通覆盖集构建算法
被引量:
2
2
作者
陈白
王丽丽
+2 位作者
李玉仙
杜硕
郝晓辰
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第18期84-86,共3页
为提高无线传感器网络的能量利用率,提出一种基于能耗均衡的连通覆盖集构建算法EBACCS。该算法以概率覆盖模型为基础,采用Voronoi图划分目标区域,获得网络冗余节点,根据能量权值函数,从冗余节点中选出必要的连接节点建立一个优化的连通...
为提高无线传感器网络的能量利用率,提出一种基于能耗均衡的连通覆盖集构建算法EBACCS。该算法以概率覆盖模型为基础,采用Voronoi图划分目标区域,获得网络冗余节点,根据能量权值函数,从冗余节点中选出必要的连接节点建立一个优化的连通覆盖集。理论分析和仿真实验结果表明,EBACCS能够保证网络的连通性与覆盖性,均衡节点能耗,延长网络寿命。
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关键词
无线传感器网络
连通覆盖集
概率模型
VORONOI划分
能耗均衡
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职称材料
有向传感器网络中基于概率感知模型的最小连通k覆盖集算法
被引量:
5
3
作者
伍勇安
殷建平
+2 位作者
李敏
祝恩
蔡志平
《计算机工程与科学》
CSCD
2008年第12期19-22,48,共5页
无线传感器网络的基本问题之一是,网络节点如何利用有限的能量对人们所关注的物理世界进行满意的监测,这可抽象为最小连通k覆盖集问题。传统的最小连通k覆盖集问题是基于确定型全向感知模型的,该模型过于理想化,不能适用于复杂的应用环...
无线传感器网络的基本问题之一是,网络节点如何利用有限的能量对人们所关注的物理世界进行满意的监测,这可抽象为最小连通k覆盖集问题。传统的最小连通k覆盖集问题是基于确定型全向感知模型的,该模型过于理想化,不能适用于复杂的应用环境,也不能应用于有向传感器网络中。针对上述局限,本文提出了有向传感器网络中基于概率感知模型的最小连通k覆盖集问题(MCKS),并指出这是NP难问题;设计了基于0-1整数规划和最小生成树的集中式近似算法(IPA)和基于覆盖效益探测的分布式近似算法(CBDA),分别证明两种算法最终得到的是MCKS问题的可行解,并分析了算法的时间复杂度、性能比和通信复杂度。通过仿真实验并与ILP算法和DGA算法进行比较的结果表明:在基于概率感知模型的条件下,IPA和CBDA能够有效实现有向传感器网络中的连通k覆盖,并且激活节点数目较少,网络寿命延长。
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关键词
有向传感器网络
连通
k
覆盖
集
概率感知模型
覆盖
效益
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职称材料
无线传感器网络最小覆盖能量优化算法
被引量:
12
4
作者
高洁
吴延红
+1 位作者
白建侠
李琦
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期1435-1440,共6页
在无线传感器网络中,位于基站周围的节点由于负责所有探测数据的转发任务而能量消耗水平较高。为了均衡基站周围节点的能量消耗,提出一种合理有效的节点轮换休眠机制。使得网络中大量冗余节点处于休眠状态,从而减少基站周围重要节点的...
在无线传感器网络中,位于基站周围的节点由于负责所有探测数据的转发任务而能量消耗水平较高。为了均衡基站周围节点的能量消耗,提出一种合理有效的节点轮换休眠机制。使得网络中大量冗余节点处于休眠状态,从而减少基站周围重要节点的负载。基于这种想法提出了冗余节点判定定理,基于Voronoi图寻找最大可休眠节点集,设计了最小连通覆盖算法(FBSW)寻找网络中可休眠的冗余节点,有效地延长网络的生命周期。仿真结果证明,该算法的运行复杂度优于贪婪算法,由于冗余节点轮换休眠,整个网络的能量节约了20.01%以上。
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关键词
无线传感器网络
VORONOI图
最小
连通覆盖集
休眠节点
能量均衡
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职称材料
题名
无线传感器网络最小连通覆盖集问题求解算法
被引量:
90
1
作者
蒋杰
方力
张鹤颖
窦文华
机构
国防科学技术大学计算机学院
国防科学技术大学网络信息中心
出处
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2006年第2期175-184,共10页
基金
国家自然科学基金
国家重点基础研究发展规划(973)~~
文摘
降低能耗以延长网络生存时间是无线传感器网络设计中的一个重要挑战.在传感器节点高密度部署的环境中,在保证网络性能的前提下,仅将最少量的节点投入活跃工作状态,而将其余节点投入低功耗的睡眠状态,是一种节约系统能量的有效方法.如何计算同时满足“覆盖要求”(工作节点必须能够完全覆盖目标区域)和“连通性要求”(工作节点组成的通信网络必须是连通的)的最小节点集合,是一个NP难问题.设计了一种基于目标区域Voronoi划分的集中式近似算法(centralizedVoronoitessellation,简称CVT),用于计算完全覆盖目标区域所需要的近似最小节点集.当节点通信半径大于等于2倍感知半径时,CVT算法构造的节点集是连通的;当节点通信半径小于2倍感知半径时,设计了一种基于最小生成树(minimumspanningtree,简称MST)的连通算法来计算确保CVT算法构造的覆盖集连通所需的辅助节点.理论分析和实验数据表明,CVT(+MST)算法的性能在时间复杂性和连通覆盖集大小方面都优于已有的贪婪算法.
关键词
无线传感器网络
网络生存时间
最小
连通覆盖集
Vbronoi划分
最大独立
集
最小生成树
Keywords
WSN (wireless sensor network)
network lifetime
MCCS (minimal connected cover set)
Voronoi tessellation
MIS (maximal independent set)
MST (minimum spanning tree)
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于能耗均衡的WSN连通覆盖集构建算法
被引量:
2
2
作者
陈白
王丽丽
李玉仙
杜硕
郝晓辰
机构
燕山大学电气工程学院
秦皇岛职业技术学院
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第18期84-86,共3页
基金
河北省高等学校科学研究计划基金资助项目"基于可行服务需求的无线传感器容错拓扑控制算法的研究"(2010162)
秦皇岛市科学技术研究与发展规划基金资助项目"面向港口物流的无线传感器网络应用技术研究"(201001A074)
文摘
为提高无线传感器网络的能量利用率,提出一种基于能耗均衡的连通覆盖集构建算法EBACCS。该算法以概率覆盖模型为基础,采用Voronoi图划分目标区域,获得网络冗余节点,根据能量权值函数,从冗余节点中选出必要的连接节点建立一个优化的连通覆盖集。理论分析和仿真实验结果表明,EBACCS能够保证网络的连通性与覆盖性,均衡节点能耗,延长网络寿命。
关键词
无线传感器网络
连通覆盖集
概率模型
VORONOI划分
能耗均衡
Keywords
Wireless Sensor Network(WSN)
connected cover set
probabilistic model
Voronoi partition
energy consumption balance
分类号
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
有向传感器网络中基于概率感知模型的最小连通k覆盖集算法
被引量:
5
3
作者
伍勇安
殷建平
李敏
祝恩
蔡志平
机构
国防科技大学计算机学院
出处
《计算机工程与科学》
CSCD
2008年第12期19-22,48,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(60603062)
湖南省自然科学基金资助项目(06JJ3035)
文摘
无线传感器网络的基本问题之一是,网络节点如何利用有限的能量对人们所关注的物理世界进行满意的监测,这可抽象为最小连通k覆盖集问题。传统的最小连通k覆盖集问题是基于确定型全向感知模型的,该模型过于理想化,不能适用于复杂的应用环境,也不能应用于有向传感器网络中。针对上述局限,本文提出了有向传感器网络中基于概率感知模型的最小连通k覆盖集问题(MCKS),并指出这是NP难问题;设计了基于0-1整数规划和最小生成树的集中式近似算法(IPA)和基于覆盖效益探测的分布式近似算法(CBDA),分别证明两种算法最终得到的是MCKS问题的可行解,并分析了算法的时间复杂度、性能比和通信复杂度。通过仿真实验并与ILP算法和DGA算法进行比较的结果表明:在基于概率感知模型的条件下,IPA和CBDA能够有效实现有向传感器网络中的连通k覆盖,并且激活节点数目较少,网络寿命延长。
关键词
有向传感器网络
连通
k
覆盖
集
概率感知模型
覆盖
效益
Keywords
directional sensor network
connected k-coverage set
probabilistic sensing model
coverage benefit
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
无线传感器网络最小覆盖能量优化算法
被引量:
12
4
作者
高洁
吴延红
白建侠
李琦
机构
山东华宇工学院基础部
天津大学仁爱学院数学教学部
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期1435-1440,共6页
基金
国家自然科学基金项目(11471167)
文摘
在无线传感器网络中,位于基站周围的节点由于负责所有探测数据的转发任务而能量消耗水平较高。为了均衡基站周围节点的能量消耗,提出一种合理有效的节点轮换休眠机制。使得网络中大量冗余节点处于休眠状态,从而减少基站周围重要节点的负载。基于这种想法提出了冗余节点判定定理,基于Voronoi图寻找最大可休眠节点集,设计了最小连通覆盖算法(FBSW)寻找网络中可休眠的冗余节点,有效地延长网络的生命周期。仿真结果证明,该算法的运行复杂度优于贪婪算法,由于冗余节点轮换休眠,整个网络的能量节约了20.01%以上。
关键词
无线传感器网络
VORONOI图
最小
连通覆盖集
休眠节点
能量均衡
Keywords
the wireless sensor networks
Voronoi
the minimum connected coverage set
inactive nodes
energy balance
分类号
TK393.03 [动力工程及工程热物理—热能工程]
TP212.9 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
无线传感器网络最小连通覆盖集问题求解算法
蒋杰
方力
张鹤颖
窦文华
《软件学报》
EI
CSCD
北大核心
2006
90
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于能耗均衡的WSN连通覆盖集构建算法
陈白
王丽丽
李玉仙
杜硕
郝晓辰
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2011
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
有向传感器网络中基于概率感知模型的最小连通k覆盖集算法
伍勇安
殷建平
李敏
祝恩
蔡志平
《计算机工程与科学》
CSCD
2008
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
无线传感器网络最小覆盖能量优化算法
高洁
吴延红
白建侠
李琦
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016
12
在线阅读
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职称材料
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