8、无线传感器网络覆盖最大化与节能优化策略

无线传感器网络覆盖最大化与节能优化策略

1. 无线传感器网络关键问题概述

无线传感器网络（WSN）由低成本、低功耗、多功能且体积小的无线传感器节点组成，它们协同工作以感知环境、进行简单的数据处理并在短距离内无线通信。WSN 有两个关键问题，即覆盖和节能。高覆盖率确保了 WSN 的高质量服务，而节能则延长了网络的使用寿命。这两个问题相互关联，因为在移动 WSN 中提高覆盖率需要传感器移动，而这是能耗的主要因素之一。因此，覆盖优化应考虑可用能量。

• 覆盖问题 ：是 WSN 的主要关注点之一，通常用作评估 WSN 服务质量（QoS）的关键。核心问题是如何确保感兴趣区域（ROI）中的每个点都被覆盖。对于具有驱动能力的传感器，可通过移动它们来改善初始覆盖，以实现更好的覆盖效果。
• 节能问题 ：传感器移动是高能耗任务，因此移动规划是 WSN 中的另一个重要问题。期望在实现最佳覆盖的同时，由于传感器能量供应有限，不能过度放松移动限制。所以，需要限制传感器移动的最大距离，以节省能量用于其他任务。

2. 现有解决方案分析

解决方案	具体方法	优点	缺点
Kwok 等人的算法	将 ROI 划分为网格，传感器移动到网格点上，移动受分配的燃料资源限制	考虑了最小化移动距离