實(shí)際環(huán)境中的鏈路可靠性測試
所提方法與傳統(tǒng)方法的性能對比圖
近日，中國科學(xué)院沈陽自動化研究所在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)部署領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，提出了一種全新的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中繼部署方法，為保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時、可靠傳輸?shù)於藞?jiān)實(shí)基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果發(fā)表于國際電氣與電子工程師協(xié)會匯刊《移動計(jì)算》（IEEE Transactions on Mobile Computing）。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感器節(jié)點(diǎn)通常比較廉價且由電池供電，這導(dǎo)致傳感器節(jié)點(diǎn)的通信能力和供電能力嚴(yán)重受限。通過部署中繼節(jié)點(diǎn)，可以構(gòu)建魯棒的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對于維持無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的連通性和降低能耗具有重要意義。中繼節(jié)點(diǎn)一般比較昂貴，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)部署問題僅考慮連通性約束下的成本優(yōu)化。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)越來越多應(yīng)用于工業(yè)自動化、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域，中繼部署問題還需要考慮實(shí)時性和可靠性要求，所以同時考慮實(shí)時、可靠、聯(lián)通約束的低成本中繼部署研究具有較高的理論和應(yīng)用價值。
沈陽自動化所工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)課題組在梁煒、鄭萌研究員的帶領(lǐng)下，在國際上首次提出了一種考慮實(shí)際部署環(huán)境的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中繼部署方法。該方法基于鄰居關(guān)系將大規(guī)模、多約束連通性問題進(jìn)行逐層分解，在分解過程中利用最短路徑樹剔除不滿足實(shí)時性約束的部署位置，從而將每層子問題抽象建模為無約束的小規(guī)模集合覆蓋問題。進(jìn)而，基于實(shí)際部署環(huán)境下的大量測試，設(shè)計(jì)基于鏈路可靠性測試的中繼位置調(diào)整算法。本文所提部署方法將中繼位置調(diào)整算法與經(jīng)典的集合覆蓋算法相結(jié)合，在實(shí)際部署環(huán)境下的實(shí)時、可靠和部署成本方面均比傳統(tǒng)方法具有明顯優(yōu)勢。
近年來，圍繞工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的研究，沈陽自動化所在網(wǎng)絡(luò)部署、可靠組網(wǎng)、資源分配、異構(gòu)無線共存、國際標(biāo)準(zhǔn)的分析與建模等方面取得了重要進(jìn)展，相關(guān)工作分別以論文形式發(fā)表于多家國際著名期刊，在國內(nèi)外的影響力穩(wěn)步提升，研究布局逐步系統(tǒng)化、體系化。（工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)研究室）
