专利名称：基于监测可靠度的直线型带状无线传感器网络部署方法
技术领域：
本发明涉及一种基于监测可靠度的带状无线传感器网络(简称带状网)部署方法，这一 方法主要用来解决规则型带状无线传感器网络的面向监测可靠度的部署问题。本发明提出了 的部署方法易于实现，可以提供可靠的带状无线传感器网络的监测能力。
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应用 前景，最近正成为无线传感器网络快速发展的一个分支并正开始得到很多实际应用。带状无 线传感器网络最主要的特点是网络部署呈带状。带状无线传感器网络的监测可靠度是部署这 类网络的一个重要问题。目前尚未发现有关基于监测可靠度方面的带状无线传感器网络部署 方法方面的报道。本发明面向沿直线部署的带状无线传感器网络，这类网络可以用于沿道路、 河流以及围墙部署的带状网。
发明内容
本发明的目的是提出一种基于监测可靠度的规则直线型带状无线传感器网络部署方法， 并给出了具体算法。
本发明设定网络中的每个传感器节点监测半径相同(记做i )。部署过程中要求沿传感带 (即传感器网络部署的直线)距离L范围内，每个位置都可以被M个传感器节点同时监测到， 以保障整网对感兴趣区域的监测能力，对这种检测度要求称为M, iXR。
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；
2) 基于检测可靠度、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；
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；
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； 本发明的优点是简单易行，具有较高的实用价值。
图l:线型规则带状无线传感器网络示意图。图中阴影区域是要求监测的区域。
具体实施例方式
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(O， l)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l所示。每个节点的实际监测范围是以自己为中心，以及为半径的 圆。令传感带所在直线为"，监测上边界直线为6，下边界为C。
图l-I显示节点;c (即此图中最左端的传感器节点)实际监测区域是以;c为中心，以i 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6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2丄。令W代表矩形长度，因此我们有 『=2Vi 2 -Z2
图1中给出了每个传感器节点的等效监测区域。如图1-1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M4时，要求节点xl，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
当M=2时，要求节点xl， 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
Dis". 2依次类推，当N^A时，Dist=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<formula>formula see original document page 5</formula>
M
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。
对于传感带长度为丄SV，基于监测度M的最小网络规模为 <formula>formula see original document page 5</formula>
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^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^ZIZ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。
权利要求
1、一种基于监测可靠度的直线型带状传感器网络部署方法，其特征在于包含以下步骤1)节点等效监测区域的确定；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；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；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。
2、 根据权利要求1所述的基于监测可靠度的直线型带状传感器网络部署方法，其特征 在于所述的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(O， 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。
3、 根据权利要求1和2所述的基于监测可靠度的直线型带状传感器网络部署方法，其 特征在于所述的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；相邻节点之间最大允许距离的计算公式为。
4、 根据权利要求1、 2和3所述的基于监测可靠度的直线型带状传感器网络部署方法， 其特征在于所述的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，计算公式为，xM o
5、 根据权利要求1所述的基于监测可靠度的直线型带状传感器网络部署方法，其特征在 于所述的基于监测可靠度、面向沿直线部署的规则型带状传感器网络的部署方法从传感带 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。
全文摘要
本发明提出了一种基于监测可靠度的带状无线传感器网络部署方法，它面向直线型带状网络部署，每位置只允许部署一个节点，节点等间隔分布；每个传感器节点具有(0，1)型监测概率和最大监测半径。本发明根据带状网的预设监测宽度，来确定每节点沿直线的矩形等效监测区域；根据矩形等效监测区域的长度和监测度要求，求出节点间最大允许间隔；根据所求出的节点间最大允许间隔进行网络部署。
文档编号H04B17/00GK101304588SQ20081006119
公开日2008年11月12日 申请日期2008年3月20日 优先权日2008年3月20日
发明者刘海涛, 郑 姚, 锋 张, 张宝贤, 壮 赵, 雪 高, 奎 黄 申请人:中科院嘉兴中心微系统所分中心