摘 要

无线传感器网络（Wireless Sensor Network, 无线传感器网络）是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用前景，其发展和应用将会给人类的各个领域带来深远影响.覆盖率是无线传感器网络中的一个重要议题，如何在有限有结点个数下能最大化地增加网络覆盖面积是本课题的研究方向。

现在,基于每个结点的通信面积为一个圆的前提下，通过平面上的理论证明某种拓扑或者某种结点的排列，提高网络中所有结点总体的覆盖面积进而可以在一定的网络尺度内提供最大化的通信覆盖是本课题的研究方法及目标 。

本文主体内容如下:

第一部分前言，介绍无线传感器网络的概况;第二部分介绍无线传感器网络的联通与覆盖;第三部分通过理论化的方式证明某种拓扑或者某种结点的排列可以在一定的网络尺度内提供最大化的通信覆盖研究;第四部系统开发相关；第五部分系统开发与目标实现；第六部分系统测试；第七部分论文结论及结束相关。

关键字：传感器网络;节点部署;覆盖;连通;区域; 最大覆盖

Abstract

Wireless Sensor Network, a new generation of Wireless Sensor Network,

It has a very wide range of applications, the implications of their development and application to human beings in all areas will be far-reaching. Then，Rate of coverage is an important issue in wireless sensor network, how to increase maximum covering area under the limited number of nodes in wireless sensor network is the topic of the research direction.

Now, based on the communication area is a circle , and through the theory of plane that proved some topology or some nodes arrangement can improve the network covering area. Then , in a certain network scale it can provide for maximum communications coverage .In a way, this is the topic research methods and goals.

IN this paper ,it content as follows:

The first part of the preface, describes an overview of wireless sensor networks; the second section describes the wireless sensor networks communications and coverage ;the third part of the way through the theory of plane that proved some topology or some nodes arrangement can improve the network covering area and in a certain network scale it can provide for maximum communications coverage; fourth ：related to the system development; The fifth part system development and target the implementation; The sixth subsystem test; The 7th part thesis conclusions and end related.

Key words: Sensor network ;nodes deployed ;covering connectivity; regional ;maximum coverage

目录

前言 1

第一章 无线传感器网络概况 2

1-1无线传感器网络的体系结构 2

1-2无线传感器网络的主要特点 2

1-3无线传感器网络的应用现状 4

1-4无线传感器网络的发展方向 5

第二章 无线传感器网络的覆盖 6

2-1 无线传感器网络的覆盖 6

2-2无线传感器网络覆盖的性能评价标准 6

第三章 无线传感器网络最大化覆盖研究 8

3-1 传感器节点部署 8

3-2传感器节点探测半径和通讯半径分析 9

3-3 最大化覆盖的理论实现 9

3-4 证明情况分析： 14

第四章 系统开发 16

4-1 开发环境及工具 16

4-2 MFC简介 17

4-3 MFC-MDI应用程序的构成 17

4-4 MFC窗口的使用 18

第五章 无线传感器节点覆盖的可视化实现 19

5-1 设计目标 19

5-2 设计实现 19

5-3设计流程图： 20

第六章 系统测试 21

测试结论 24

第七章 论文结论 25

致谢 26

参考文献: 27

附录 29

前言

研究的目的及意义：

覆盖率是无线传感器网络中的一个重要议题，如何在有限有结点个数下能最大化地增加网络覆盖面积是本课题的研究方向。目前最常用的研究手段是在基于每个结点的通信面积为一个圆的前提下，如何提高网络中所有结点总体的覆盖面积--网络分为动态网络或静态网络。在通过平面上的理论证明某种拓扑或者某种结点的排列可以在一定的网络尺度内提供最大化的通信覆盖。然后通过可视化的方式将覆盖方式和覆盖状态演示出来。并在此基础上与其他已有成果进行对比与分析。

研究方法：

在假设各传感器节点均已激活并可全向感知的条件下，主要研究传感器网络最大覆盖的情况，而不考虑节点休眠调度、重布设移动及冗余度等问题并忽略多跳。

在通过平面上的理论证明某种拓扑或者某种结点的排列可以在一定的网络尺度内提供最大化的通信覆盖.针对固定实验区域，根据确定的传感器传感半径，决定获得整个网络格局，比较固定区域完全覆盖（结点的排列可以达到的最优覆盖）时多种节点排列情况下使用节点个数，最后通过可视化窗口，按照用户输入的各相关参数，模拟传感器网络覆盖的全过程，达到动态演示节点覆盖的效果。

无线传感器网络概况

1-1无线传感器网络的体系结构

无线传感器网络是能够自主实现数据地采集、处理和传输的网络，它使得逻辑上的信息世界和真实的物理世界相互的有机结合，真正的展现了“无处不在的计算”模式。传感器作为最主要、最重要的获取信息的手段及工具，直接感知外部信息，利用传感器，将其检测到的物理量转换为与之有确定关系的电量输出，以满足信息应用的记录、显示、传输等等应用要求。

典型的传感网络通常包括传感器节点、网关节点、传输网络、管理节点等。如图1-1：