[发明专利]目标区域的K覆盖方法、装置、计算机设备和存储介质

说明书

本申请涉及一种目标区域的K覆盖方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：根据目标区域的无线传感器网络中的节点构建单纯复形；根据单纯复形计算每个节点的度和权值；根据每个节点当前的度和权值，依次选取节点，基于同调变换休眠所选取的节点作为休眠节点，更新休眠节点的邻居节点的度和权值，直至没有可休眠的节点，得到第一层全覆盖的最少活跃节点子集；根据无线传感器网络中除第一层活跃节点外的各节点构建新的单纯复形，并执行根据单纯复形计算每个节点的度和权值的步骤，得到第二层全覆盖的最少活跃节点子集，以此类推，经过K次迭代得到互不相交的K个最少活跃节点子集，从而实现目标区域的K覆盖。采用本方法提高网络能量效率。

技术领域

本申请涉及无线传感器网络技术领域，特别是涉及一种目标区域的K覆盖方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

无线传感器网络(WSN，wireless sensor networks)广泛应用于高经济价值农作物与果园的环境监测、重要场地与安全区域的监测、仓储物流管理等应用场景。在目标区域的监测过程中通常需要保证目标区域的全覆盖，为了提高监测的精度与准确性，通常会在目标区域部署节点数超过实际应用需求的节点。但是该部署方式下，若无线传感器网络中的节点全部工作，节点间感测范围的重叠会产生较大的数据冗余，并造成网络能量的浪费。由此，如何在保证网络性能的前提下，尽可能的减少无线传感器网络中工作的节点数是值得关注的问题。

目前，通常是基于同源传感器选择方式或基于Voronoi(维诺图)图给节点分配最优感知半径的方式，从无线传感器网络中选取节点进行休眠，从而得到覆盖目标区域的工作节点。但是，现有的目标区域覆盖方式存在网络能耗大的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高无线传感器网络的能量效率的目标区域的K覆盖方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种目标区域的K覆盖方法，所述方法包括：

根据部署在目标区域的无线传感器网络中的节点构建单纯复形；

根据所述单纯复形计算每个节点的度和权值；

根据所述每个节点当前的度和权值，依次选取所述无线传感器网络中的节点，基于同调变换休眠当前所选取的节点作为休眠节点，更新所述休眠节点的邻居节点的度和权值，直至所述无线传感器网络中没有可休眠的节点，得到保证所述无线传感器网络第一层全覆盖的最少活跃节点子集；

根据所述无线传感器网络中除第一层活跃节点外的各节点，构建新的单纯复形，并针对新的单纯复形执行所述根据所述单纯复形计算每个节点的度和权值的步骤，得到保证所述无线传感器网络第二层全覆盖的最少活跃节点子集，以此类推，经过K次迭代得到互不相交的K个最少活跃节点子集，并由所述K个最少活跃节点子集构成所述目标区域的K覆盖。

在其中一个实施例中，所述根据部署在目标区域的无线传感器网络中的节点构建单纯复形，包括：

获取无线传感器网络中每个节点的邻居节点信息；所述无线传感器网络部署在目标区域；

根据所述邻居节点信息确定所述每个节点对应的单形集合；

根据所述单形集合构建所述无线传感器网络对应的单纯复形。

在其中一个实施例中，所述根据所述单纯复形计算每个节点的度和权值，包括：

根据所述单纯复形确定每个节点的邻居节点数，以及每个节点对应的每个单形的度；

将所述每个节点的邻居节点数确定为相应节点的度；

将所述每个节点对应的各单形的度的最小值确定为相应节点的权值。

在其中一个实施例中，所述基于同调变换休眠当前所选取的节点作为休眠节点，包括：