传感器网络中移动节点对路由树的覆盖研究.pdf

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1、第26卷第9期传感技术学报V01．26No．9CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSSep．20132013年9月MobileNodesDeploymentforCoveringtheRoutingTreeinSensorNetworksWANGTian，ZHONGBineng(CollegeofComputerScienceandTechnology，HuaqiaoUniversity，XiamenFujian361021，China)Abstract：RoutingtreeisnormallyusedtoforwarddatatoBS(B

2、aseStation)insensornetworks，butthenodesonthistreemayconsumemuchmoreenergy，whichisabottleneckforthewholenetwork．ThesolutionistomakesomeMNs(MobileNodes)to“cover”theroutingpathsforforwardingdataoriginallytransferredbysensors．AMNdeploymentproblemisproposedtomaximizetheMNcoverageundertheconstra

3、intoflimitedMNs．ThisproblemisprovedtobeNP—hardandanapproximationalgorithmwithprovableboundsisdesigned．Theeffectivenessofthealgorithmisvalidatedthroughboththeoreticalanalysisandsimulations，whichshowsthatthelifetimeoftheroutingtreecanbeprolongedaslongaspossible．Keywords：wirelesssensornetwork

4、s；mobilesensors；coverage；datacollection；energyeficientEEACC：6150P；7230；6210Ldoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2013．09．022传感器网络中移动节点对路由树的覆盖研究术王田，钟必能(华侨大学计算机科学与技术学院，福建厦门361021)摘要：传感器网络中通常建立一棵路由树来转发数据到基站，但是在这棵树上的节点将消耗过多的能量，从而成为制约整个网络生命期的瓶颈。提出利用移动传感节点来覆盖路由树，研究了移动节点的覆盖问题，目标是利用有限的移动节点来最大化覆盖路由树。证明了该问题

5、是NP一难的，设计了具有最坏性能保证的近似算法。理论分析和模拟实验证明设计的算法能合理利用传感节点来覆盖尽可能多的路由树，从而尽可能延长路由树的生存期。关键词：无线传感网络；移动节点；覆盖；数据收集；能量高效中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2013)09—1293—04近年来，基于海量数据传感器网络应用越来越HEED协议在此基础上有所改进，先把网络分成若多¨。在这些应用中，传感器网络常常产生大量的干簇，当感知到数据时首先发送到簇头，由簇头转发传感数据，而这些数据需要在一个有限的时间内收集给基站。但本质上这些方法在数据的传输过程中都到基站。而

6、另一方面，普通传感器节点的能量有限，要经过基站周围的节点，导致这些节点的死亡速度将不足以支撑很长时间的应用。因此，一个基本的问题比其他节点快得多。总的来说，静止节点的网络模式就是如何花费最小的能量来尽可能地收集更多的数下，虽可采取一定的策略延长网络生命期，但性能提据。通常，网络中需要建立一棵路由树来进行多跳转升非常有限，不能从根本上解决问题。发J。然而，路由树枝干上的节点能量会消耗得比随着传感网中移动节点的应用兴起¨，可以移较快，从而成为整个网络的瓶颈。因为树干上的节点动的节点的能量要强于一般传感节点，且由于能够自不但要承担普通传感节点的探测工作，还要转发整个由移动，自身的

7、能量可以得到补充。。。这为解决网络产生的数据。尤其是靠近基站的节点，由于传输传感网的数据传输瓶颈问题带来了新思路。本文提的数据量巨大，最终会率先耗尽能量。如文献[7]建出来如何部署可移动的传感节点MN(MobileNode)立以基站为根的路由树，当探测到满足查询的消息覆盖相应的路由树，从而尽可能地保证路由树的生存后，沿着预先维护的路径进行传输。LEACH和期。本文之前的覆盖研究基本都是针对覆盖传感区项目来源：国家自然科学基金项目(61202468，61202299)；福建省自然科学基金项目(2013J05092)；