[发明专利]基于可信信息覆盖的无线传感器网络覆盖可靠性评估方法

权利要求书

1.一种基于可信信息覆盖的无线传感器网络覆盖可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据目标区域监测覆盖场景，建立网络模型；

(1.1)确定部署传感器节点的数量、位置、感知半径、通信半径、传感器感知模块工作概率P_sense、传感器通信模块工作概率P_com，基于三状态传感器节点模型运行过程有如下状态：cs表示完好运行状态，c表示只通信的中继状态，f表示完全失效状态，不同状态的工作概率为：

P_cs(υ)＝P_com(υ)×P_sense(υ)

P_c(v)＝P_com(v)×(1-P_sense(v))

P_f(v)＝1-P_cs(v)-P_c(v)＝1-P_com(v)

(1.2)将无线传感器网络WSN建模为无向图W＝{{v_sink}∪V，E}；

(1.3)根据监测变量的空间相关性，设定合适的变程CR和均方根误差RMSE，依据变程将目标区域Δ＝Δ_l×Δ_w划分成若干网格区域G＝{g₁，g₂，g₃，...，g_n}，每个网格区域的中心为重建点；

(2)根据传感器节点的多态性构建每个传感器节点的覆盖表，表示为C_V；

(3)在各网格区域部署虚拟重建节点VRN，构造虚拟网络；定义基于可信信息覆盖的无线传感器网络覆盖可靠性；

(4)基于可信信息覆盖模型计算VRN的覆盖表；

(5)根据各VRN之间的连通状态，计算可靠的覆盖表汇聚路径；

(6)根据覆盖表汇聚路径，对VRN的覆盖表逐一进行组合操作，直到所有覆盖表信息都被组合到VRN_sink节点的覆盖表中。

2.如权利要求1所述的基于可信信息覆盖的无线传感器网络覆盖可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤(2)的覆盖表构造方法如下：

对于网络中的任意多状态传感器节点v∈V，其状态集合表示为a_sense(v^u)表示传感器节点v在u状态下的感知面积，则传感器节点v可能感知的面积值为：

a_sense(v^U)＝{a₁，a₂，a₃，...，a_n}

传感器节点v的覆盖表C_v的结构表示为：

C_v[a_i]＝∑Prob(U_v：a_sense(v^U)＝a_i) (a_i＞0)

C_v[0]＝P_c(v)＝1-∑C_v[a_i]-P_f(v)。

3.如权利要求1或2所述的基于可信信息覆盖的无线传感器网络覆盖可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤(3)中虚拟重建节点是指：在每一个网格区域的重建点位置设置的一枚虚拟的传感器节点；虚拟重建节点和普通传感器相似，具有多种工作状态并拥有一张描述节点覆盖能力的覆盖表C_VRN，其工作状态由网格内的所有节点共同决定，其覆盖表描述了所在网格区域的覆盖可靠性。

4.如权利要求1或2所述的基于可信信息覆盖的无线传感器网络覆盖可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤(3)中虚拟网络是指由VRN节点构造成的虚拟无线传感器网络，表示为W_VRN＝({VRN_sink}∪VRN，VM)，其中VRN_sink表示sink节点所在网格的虚拟传感器节点，VM表示VRN之间的通信链路集合。