基于传感器网络结点配置仿真研究

摘要： 无线传感器网络结点配置的仿真一直是传感器网络研究的主要问题之一。本文主要就一种基于概率检测模型的传感器网络结点的配置问题进行了较为详细的仿真研究。在确保无线传感器网络通信正常连通的前提下，主要对传感器网络结点配置的数目以及网络的覆盖度进行了优化，在这个过程中得到了一个切实可行的无线传感器网络结点配置方案。

Abstract: The simulation of wireless sensor network node configuration has been one of the main issues in sensor networks. In this paper, the simulation research was discussed in detail about configuration problems of sensor network node based on probability detection model.

Under the premise of network communication of wireless sensor being connected normally, the number of sensor network node configuration and the network's coverage were optimized, at last, the configuration scheme of a workable wireless sensor network node was obtained in this process.

关键词： 传感器网络；结点配置；仿真

Key words: sensor network；node configuration；simulation

中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）18-0150-01

1传感器网络结点设置研究现状

目前基于传感器网络结点优化配置方面的工作已经做得比较多而且也获得了比较大的进展。从目前传感器结点优化配置技术发展的现状及趋势来看，还有以下几个方面亟待进一步的完善：①无线传感器网络连通性方面，这主要从通信距离对网络性能影响这个方面加以重点考虑，它是否能持续高效的保证结点之间能互连互通直接关系到整个通信网络的连通效能；②传感器的检测模型方面，由于传感器网络覆盖优化配置的方法一般是采用0/1检测模型，亦即在对传感器进行检查时，每一次的检测都存在着一个不确定的传输结果――能检测到与不能检测到。因此，为了能获得一个更加具备实用性的传感性能，采用一个更具确定性的探测模型就显得尤其重要。

2问题模型的求解

在问题求解的整个过程中，我们都作出这样的假设：一，所有的配置结点都是同质的；二，一旦结点的配置位置确定下来就不再对之作出任何的改变。

2.2.1 多结点配置规则通常所采用的配置策略是在一次循环中放置个传感器结点,而这极有可能导致放置的各个传感器结点之间的间距过小，不但不能提高感应的效果反而还可能造成信号的干扰。因此我们应建立规则I：每一次放置的结点应与本次放置的结点间的距离不小于RS。

3配置算法的具体描述

4实验结果及分析

4.1 覆盖度门限值对配置的作用由于试验是在20×20的结点网格区域中进行的，且x%-RS值为0.05，比例因子α为0.5，在每一次的循环中同时加入2个结点。通过分析，我们明显的看到网络覆盖程度是随着结点数的增加而单调增加的。相对于随机结点的配置而言，该算法的性能要明显的比随机配置方案高，也就是说可以在花费较小的代价情况下就能达到一个满意的覆盖度，有着明显的性价比优势。

4.2 不同k值对配置的影响与在每一次循环中放置一个结点的方式相比,在循环中每次放置多个结点虽然在理论上说会降低配置性能，但是当在条件为20×20的网格区域的试验中，将x%-RS值设为0.05，比例因子α设为0.5，对在每次循环中放置1个传感器结点及在每次循环中放置2个传感器结点的两种情况分别进行模拟，试验结果表明传感性能差别并不是很大，也就是说多结点的布置方式是完全可行的。

参考文献：

[1]张波，黄刘生，徐宏力，吴俊敏.基于概率探测模型的传感器结点配置研究.计算机仿真.2007―06.

[2]S Meguerdichian，F Koushanfar，M Potkonjak and M B Srivastava. Coverage problems in wireless ad-hoc sensornetworks[C].Proc.IEEE Infocom Conference，2006.1380-1387.