基于监测可靠度的直线型带状无线传感器网络部署方法

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。

本发明所述的一种基于监测可靠度的直线型带状传感器网络部署方法，包含以下步骤：

1)节点等效监测区域的确定。节点等效监测区域的确定方法是：节点沿直线部署，每个传感器节点具有(0，1)型监测概率和最大监测半径(R)；由给定的监测区域和节点的监测半径来确定每个节点的矩形等效监测区域。

带状网部署方式如图1所示。每个节点的实际监测范围是以自己为中心，以R为半径的圆。令传感带所在直线为a，监测上边界直线为b，下边界为c。

图1-I显示节点x(即此图中最左端的传感器节点)实际监测区域是以x为中心，以R为半径的圆型区域，但其有效监测区域则是该圆型区域落在直线b和c之间的部分。为便于计算，我们首先确定每个传感器节点的等效监测区域，并将其简化为一个矩形。

这时矩形宽度为2L。令W代表矩形长度，因此我们有：

$W=2\sqrt{R^2-L^2}$

图1中给出了每个传感器节点的等效监测区域。如图1-I中所示，围绕一个传感器节点的最小的矩形就是它的等效监测区域，矩形的顶点是直线b、c和节点的圆型监测区域的交点。

2)基于监测可靠度、面向沿直线部署的规则型带状传感器网络最大允许节点距离的计算。最大允许节点距离的计算方法是：节点沿直线部署，根据矩形等效监测区域的确定方法和给定的监测度要求M(M＞0)，即沿传感带所在直线给定距离(L)内任何位置都有M个传感器节点可以监测到，计算节点间最大允许距离。

当监测度M＝1时，要求节点x1，x2，x3，所覆盖的矩形依次相连且不重叠地部署下去，这时，节点之间的最大允许距离：

Dist1＝L

当M＝2时，要求节点x1，x2，x3，...，xk，...，所覆盖的矩形依次排列下去，且相邻矩形有50％重叠，这时相邻传感器节点之间的最大允许距离：

$\mathrm{Dist}=\frac{L}{2}.$

依次类推，当M＝k时，$\mathrm{Dist}=\frac{L}{k}.$

因此，对于给定监测度要求为M时，相邻传感器节点之间最大允许距离为

3)基于监测可靠度、面向沿直线部署的规则型带状传感器网络最小规模的计算。最小网络规模的计算方法是：根据计算的节点间最大允许间隔和带状网的长度(LEN)计算最小网络规模。

对于传感带长度为LEN，基于监测度M的最小网络规模为：$\frac{\mathrm{LEN}}{\frac{2\sqrt{R^2-L^2}}{M}}=\frac{\mathrm{LEN}\times M}{2\sqrt{R^2-L^2}},$

4)基于监测可靠度、面向沿直线部署的规则型带状传感器网络的部署。基于监测度M的网络部署方法是：从传感带的一端开始，首先部署一个传感器节点，然后每隔最大允许距离布设一个节点，继续这一过程，直到部署到带状网的另一端。部署完毕。

在本发明要求每位置最多只能部署一个传感器节点，节点等间隔分布。