86、无线传感器网络覆盖分析与定向传感器网络研究

无线传感器网络覆盖分析与定向传感器网络研究

1. 无线传感器网络覆盖分析基础

• 模型与假设
  • 部署模型 ：常见的部署策略有随机部署、规则部署和计划部署。随机部署中，传感器节点在区域内均匀分布；规则部署是将传感器放置在规则几何拓扑中，如网格；计划部署则在现象集中的区域增加传感器密度。本文基于随机部署策略，假设传感器节点放置在半径为 R 的二维圆形区域 C 中，且均匀独立分布，无两个传感器部署在同一位置。
  • 感知模型 ：本文基于布尔感知模型，每个传感器有固定感知范围，只有在感知范围内才能感知环境和检测事件，所有传感器感知范围 r ≤ R。部署区域分为覆盖区域和空闲区域，覆盖区域内任意点至少被一个传感器覆盖，部分应用要求更高检测精度，需点同时位于 k 个节点的感知范围内，本文分析结果可扩展到 K - 覆盖。
  • 相关定义
    • 邻域 ：对于任意点 (x, y) ∈ C，其邻域定义为 (\aleph_{(x,y)} = {(x’, y’) \in C | (x’ - x)^2 + (y’ - y)^2 \leq r^2})。
    • 中心区域 C’ ：C’ ⊂ C，对于任意点 (x, y) ∈ C’，有 (x^2 + y^2 < (R - r)^2)。
    • 预期覆盖分数 q ：定义为覆