45、无线传感器网络与移动自组网的部署及安全方案

无线传感器网络与移动自组网的部署及安全方案

无线传感器网络地形分区部署方法

在无线传感器网络（WSN）的实际部署中，传统方法往往缺乏对地形的分析，没有考虑不同子区域的地形差异，属于“盲目”部署。为解决这一问题，提出了一种新的部署方法，即先根据地形标准对地形进行分区，再进行传感器部署。

解决方案编码与迭代优化

该方法将问题的可能解决方案编码为一个包含 $N_k$ 个传感器位置的向量。以当前解决方案 $X_r$ 为基础，其初始状态是传感器在区域 $R_k$ 内随机分布。在每次迭代 $i$ 中，通过随机改变 $X_r$ 中任意一个传感器的位置生成新的解决方案 $X_i$（$X_i \leftarrow X_r + randsj(R_k)$），且新位置需始终在 $R_k$ 内。

若 $X_i$ 能提高覆盖质量（即 $CovR(X_i) > CovR(X_r)$），则将 $X_r$ 更新为 $X_i$；否则，以概率 $T(i)$ 进行更新，$T(i)$ 的计算公式为：
[T(i) = 2^{-( \frac{2i}{i_s} + 1)}]
其中，$i_s$ 为迭代次数的阈值。在 $i_s$ 次迭代过程中，$X_r$ 所取得的最佳值将作为问题的解决方案。

传感器数量与覆盖质量计算

使用以下公式分别计算地形 $T$ 所需的传感器总数 $N$ 和覆盖质量 $CovT(T, N)$：
[N = \sum_{k = 1}^{|P|} N_k]
[CovT(T, N) = \frac{1}{|P|} \times \sum_{k = 1}^{|P|} CovR(R_k, N_k)]