[发明专利]基于改进Delaunay三角剖分的虚拟力算法部署节点方法

说明书

基于改进Delaunay三角剖分的虚拟力算法部署节点方法，在节点自部署网络的Delaunay三角剖分邻接节点集中选择最佳邻接关系作为节点新的邻接关系节点集，原算法则不进行邻接关系选择。本发明首先通过Delaunay三角剖分中定义全部的邻接关系，再通过选择策略选择两个节点作为节点虚拟力的来源，极大地减小了节点虚拟力的计算规模，还能打破部分内部节点不均衡的邻接关系，使得节点能够分布的更加均衡，使得节点能够更快速的扩散。

技术领域

本发明一种基于改进Delaunay三角剖分的虚拟力算法部署节点方法，涉及网络监测技术领域。

背景技术

无线传感器网络被广泛应用于场景信息侦测中，为提升网络监测的可靠性和快速性，在对灾害监测、突发事件场景等应用上会使用动态的传感器节点进行部署侦测。节点部署中需要快速将待部署节点快速扩散，以实现对环境的快速感知覆盖。虚拟力算法引入是在无线传感器网络中建立适合的虚拟势场，节点在虚拟势场中会受到虚拟引力或虚拟斥力，依据虚拟力对节点的位置进行调整，最终可以使节点形成一定的排布。Delaunay三角剖分方法对虚拟力算法进行了一定的改进，提升了部署的快速性和覆盖质量。

由于节点密度不均匀会使得在局部区域的扩散速度较慢，特别是密度大的区域，网络的虚拟势场会对节点存在汇聚效应，Delaunay三角剖分的优势无法显现。

发明内容

本发明提出一种基于改进Delaunay三角剖分的虚拟力算法部署节点方法，对Delaunay三角剖分的虚拟力算法形成的虚拟势场进行改善，可以快速地实现节点扩散，扩散效率更高。

本发明采取的技术方案为：

一种基于改进Delaunay三角剖分的虚拟力算法部署节点方法，在节点自部署网络的Delaunay三角剖分邻接节点集中选择最佳邻接关系作为节点新的邻接关系节点集。

一种基于改进Delaunay三角剖分的虚拟力算法部署节点方法，所述最佳邻接关系选择策略分为三步，以节点O为分析对象，包括：

(1)：在全局网络中，通过Delaunay三角剖分定义节点O的邻接节点集S_O；

(2)：选择邻接节点集S_O中与节点O的欧式距离最小的点A，节点O与节点A在Delaunay三角剖分有△OAB和△OAC；

(3)：在四边形OBAC中比较线段OB和线段OC的长度，若线段OB的长度小于线段OC的长度，那么选择节点A和节点B作为节点O新的邻接节点集S_ON，否则选择节点A和节点C。

节点O的最佳邻接关系选择的新邻接节点集为S_ON，节点O所受虚拟力只与新邻接节点集S_ON中关联的节点有关，与非邻接节点无关。

本发明一种基于改进Delaunay三角剖分的虚拟力算法部署节点方法，优点在于：

1：改进算法首先通过Delaunay三角剖分中定义全部的邻接关系，再通过选择策略选择两个节点作为节点虚拟力的来源，极大地减小节点虚拟力的计算规模，还能打破部分内部节点不均衡的邻接关系，使得节点能够分布的更加均衡，使得节点能够更快速的扩散。

2：本发明方法由于对Delaunay三角剖分的虚拟力算法形成的虚拟势场进行削减，可以快速地实现节点扩散，扩散效果更优。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为改进算法受力点选取参照图。

图2为改进算法流程图。

图3为初始节点分布图。

图4(a)为原算法覆盖图(迭代50次)。