基于貝葉斯估計的增量式無線傳感器網絡節(jié)點部署策略.pdf

1、無線傳感器網絡是由許多微型的傳感器節(jié)點構成，然后以無線通信的方式形成的一個多跳的自組織網絡系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網絡覆蓋區(qū)域中感知對象的信息。隨著傳感器網絡的深入研究和廣泛應用，傳感器網絡將逐漸深入到人類生活的各個領域。
　　 無線傳感器網絡是一個涉及到多學科交叉的研究領域，有許多關鍵技術需要研究。其中節(jié)點部署就是無線傳感器網絡的一個基本問題。節(jié)點部署是無線傳感器網絡正常工作的基礎，部署的好壞會直接影響到整個網絡的

2、性能和效率。而增量式的節(jié)點部署作為節(jié)點部署中的一種，它是指一個已經部署好的網絡在其運行的后期通過一定的算法預測出即將死亡的節(jié)點，并用新的節(jié)點代替死亡節(jié)點的一種節(jié)點重新部署方法。它是延長網絡生存時間的一種行之有效的方法。
　　 近年來節(jié)點部署逐漸引起研究者的重視，也提出一些實用的算法。然而在增量式的節(jié)點部署中，部署節(jié)點之前所產生的事件信息沒有被充分利用，沒有重視到事件發(fā)生概率的選擇在增量式節(jié)點部署問題上的重要性。本文則利用這些重要

3、信息提出一種新的節(jié)點部署方法。新的方法在充分考慮監(jiān)測區(qū)域內事件隨機發(fā)生的總體信息、樣本信息和經驗信息的基礎上，利用數理統(tǒng)計學中的貝葉斯估計方法對節(jié)點所監(jiān)測區(qū)域事件概率做出估計，以此來預測節(jié)點死亡的先后順序，從而確定節(jié)點的部署位置。
　　 本文在充分考慮貝葉斯估計方法和增量式節(jié)點部署策略的基礎上，提出了一種在靜態(tài)路由下基于貝葉斯估計的節(jié)點部署算法。將網絡在運行到總體能量較低之前所產生的事件信息作為樣本來對估計各個監(jiān)測區(qū)域的事件發(fā)生

4、概率，最后結合增量式節(jié)點部署策略將估計到的概率值應用到算法中。
　　 最后本文對所提出的算法進行了實驗仿真，實驗平臺建立在Red hat操作系統(tǒng)GCC的編譯環(huán)境上，將基于貝葉斯估計的節(jié)點部署算法與采用基于均勻分布的節(jié)點部署算法和不采用任何節(jié)點部署策略的算法在節(jié)點命中率、網絡生存輪數等方面進行比較來驗證算法的有效性。實驗結果表明改進后的算法能夠使整個網絡在相同的能耗水平下提高了30[％]左右的生存時間，這對能量要求比較高的傳感器網