[发明专利]基于连通度的直线型规则带状无线传感器网络部署方法

说明书

技术领域

本发明涉及多种面向带状无线传感器网络(下面简称：带状网或带状传感网)的最小规 模网络部署方法，特别是一种基于连通度的直线型规则带状无线传感器网络的部署方法。

背景技术

带状无线传感器网络在围界仿入侵、智能交通系统、河流/桥梁监控等方面具有广泛的应 用前景。带状无线传感器网络最主要的特点是网络部署呈带状、网络中的节点具有能量有限、 数量大等特点。因此带状传感网“带”的长度比较长，这些特点使得带状传感器网络的健壮 度成为部署这类网络的一个问题。带状无线传感器网络的健壮度由带状网络的连通度来衡量， 连通度越高的网络，其健壮度也越高。

本发明的直线型带状无线传感器网络部署方式是带状网部署的一种重要方式，在围界防 入侵、道路交通、边界封控等方面有着重要应用。目前尚未发现有关带状无线传感器网络部 署方法方面的报道。

发明内容

本发明的目的是设计出一种基于连通度的直线型规则带状无线传感器网络的部署方法。 本发明给出了详细流程，通过这种方法，在给定节点条件、带状网连通度要求下，可以最小 化带状网络部署规模。

本发明针对沿直线部署的规则型带状无线传感器网络的健壮度网络部署的问题，提出了 如下技术方案：

方案一

1)节点呈直线部署、每个位置部署一个节点，每个位置部署单个节点，Sink数量远远 小于传感器节点数量、网络中所有节点传输半径(R₁)相同；

2)根据第1)条，提出满足给定连通度(K)的相邻节点最大部署间隔(x)的计算方 法；

3)根据第2)条，确定最小规模网络的计算方法。

方案二

1)节点呈直线部署、每个位置部署M个节点、Sink数量远远小于传感器节点数量、 网

络中所有节点传输半径(R₁)相同；

2)根据第1)条，提出满足给定连通度(K)的相邻节点最大部署间隔(x)的计算方 法；

3)根据第2)条，确定最小规模网络的计算方法。

方案三

1)节点呈直线部署、每列部署M个节点、Sink数量远远小于传感器节点数量、网 络中所有节点传输半径(R₁)相同；

2)根据第1)条，提出满足给定连通度(K)的相邻列的节点最大部署间隔(x)的计 算方法；

3)根据第2)条，确定最小规模网络的计算方法。

本发明的部署方法的优点是：简单、易于实现、有效保障网络连通度，网络可扩展性 好等。

附图说明

图1：沿直线部署的规则带状无线传感器网络图，图中每位置部署单个节点。

图2：沿直线部署的规则带状无线传感器网络图，图中每位置部署至少2个节点。

图3：沿直线部署的窄带规则带状无线传感器网络图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

对于本发明中涉及的带状传感网的连通度，这里作一定义。该定义需要从两个方面来阐 述：(1)传感器节点到汇聚节点(Sink)的连通能力；(2)临近Sink节点之间的连通能力。 现对对这两方面进行分析和阐述，引出带状无线传感网连通度的定义。

任意传感器节点到Sink的连通能力：给定网络中任意一个传感器x，删除掉多少个传感 器节点就可以使得该传感器到任何Sink的连接中断，表征着该段带状网络数据采集的健壮能 力。存在两种情况，一种是处在两个Sink之间的那些传感器，另外一种是处在带状的一端， 只与一个Sink相邻。对于前一种情况，对于一个传感器节点，在以该节点为中心的2倍传输 半径内不存在任何其它传感器节点，则该节点到Sink的连接必然中断。对于带状网来说，则 是指2倍传输半径距离上的带状网段只有一个节点。对于后一种情况，对于一个传感器节点， 若它和Sink之间存在一倍传输半径距离上的带状网段没有节点，则它与Sink连接中断。