无线传感器网络中基于同调的分布式覆盖盲区检测
网络与互联网体系结构
2014-07-11 v2
摘要
同调理论为解决无线传感器网络（WSN）中的覆盖问题提供了新的强大解决方案。它们基于 Čech 复形和 Rips 复形等代数对象。Čech 复形给出了关于覆盖质量的准确信息，但需要精确了解节点的相对位置。这一假设相当强，在实际部署中难以实现。Rips 复形提供了 Čech 复形的近似。它更易于构建，且不需要任何节点位置知识。这种简便性以牺牲准确性为代价。Rips 复形不能总是检测到所有覆盖盲区。因此有必要评估其准确性。本工作提出使用未发现覆盖盲区的面积比例作为性能标准。研究表明，它取决于传感器的通信半径与感知半径之比。还推导了准确率上下界的闭式表达式。对于 Rips 复形能够发现的覆盖盲区，提出了一种基于同调的分布式算法来检测它们。仿真结果与所提出的解析下界一致，最大差异为 0.5%。上界性能取决于通信半径与感知半径之比。仿真还表明，在约 99% 的情况下，该算法能够定位约 99% 的覆盖盲区。
引用
@article{arxiv.1302.7289,
title = {Homology-based Distributed Coverage Hole Detection in Wireless Sensor Networks},
author = {Feng Yan and Anais Vergne and Philippe Martins and Laurent Decreusefond},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.7289},
year = {2014}
}