[发明专利]一种无线传感器网络覆盖空洞检测方法及系统

权利要求书

1.一种无线传感器网络覆盖空洞检测方法，其特征在于，包括：

根据无线传感器网络中各节点之间的连通信息构建整个无线传感器网络所对应的Rips复形；所述Rips复形包括0-单形，1-单形，2-单形以及3-单形；所述0-单形为所述无线传感器网络中任一节点，1-单形为所述无线传感器网络中两个邻居节点形成的边，2-单形为三个互为邻居的节点构成的三角图形，3-单形为四个互为邻居的节点构成的四边图形；

在所述无线传感器网络中删除所述Rips复形中的冗余节点，确定删除冗余点后的简化无线传感器网络结构；具体包括：

计算所述Rips复形内所有节点的度以及聚类系数；

确定确定节点集合与非确定节点集合，若所述节点度与聚类系数满足所述节点为确定节点；否则，为非确定节点；其中，k_i为节点i的度，C_i为节点i的聚类系数，n＝k_i；

判断确定节点集合和非确定节点集合中的节点是否满足删点规则，将满足删点规则的确定节点与非确定节点分别放入第一待筛选序列和第二待筛选序列；其中删点规则为网络中任一内部节点v，若满足以下两个条件，则该节点可作为冗余节点进行删除：①节点v的邻居图连通；②节点v的邻居图中的所有环路均可三角化即节点v的邻居图中的每个环路均可由长度为3的环构成；

判断第一待筛选序列和第二待筛选序列中的节点是否可删除；

依次检查第一待筛选序列中的所有节点是否可删除；检查节点vi的邻居图中是否有聚类系数比节点vi的聚类系数大的且满足删点规则的确定节点，若有，则删除节点vi的邻居节点中聚类系数最大的且满足删点规则的确定节点，同时将该节点的所有邻居节点分别移出第一待筛选序列和第二待筛选序列；否则删除节点vi，同时将节点vi的所有邻居节点分别移出第一待筛选序列和第二待筛选序列；直到第一待筛选序列中的节点全部检查完毕；

依次检查第二待筛选序列中的所有节点是否可删除；检查节点vi的邻居图中是否有聚类系数比节点vi的聚类系数大的且满足删点规则的非确定节点，若有，则删除节点vi的邻居节点中聚类系数最大的且满足删点规则的非确定节点，同时将该节点的所有邻居节点移出第二待筛选序列；否则删除节点vi，同时将节点vi的所有邻居节点移出第二待筛选序列；直到第二待筛选序列中的节点全部检查完毕；

在所述简化无线传感器网络结构内的所述3-单形所构成的四边图形中，判断所述四边图形中的对角边所组成的所有2-单形是否在所述四边图形中，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示为所述四边图形中的对角边所组成的所有2-单形在所述四边图形中，删除所述简化无线传感器网络结构中的冗余边；

获取删除所述冗余节点以及所述冗余边之后的剩余无线传感器网络结构；

根据所述剩余无线传感器网络结构确定覆盖空洞。

2.根据权利要求1所述的无线传感器网络覆盖空洞检测方法，其特征在于，所述删除所述简化无线传感器网络结构中的冗余边，具体包括：

获取所述3-单形中的两条对角边，并根据所述对角边删除冗余边。

3.根据权利要求2所述的无线传感器网络覆盖空洞检测方法，其特征在于，所述根据所述剩余无线传感器网络结构确定覆盖空洞，具体包括：

获取所述剩余无线传感器网络的边界边；

删除所述边界边内的假边界边，确定剩余边界边；

根据所述剩余边界边确定边界环路；

对所述边界环路进行筛选处理，确定筛选后的边界环路；

缩短所述筛选后的边界环路，确定覆盖空洞。