基于MATLAB的无线传感器网络轮询动态覆盖优化算法

资 源 简 介

本项目实现无线传感器网络中基于轮询机制的动态区域覆盖算法，通过智能调度节点激活/休眠状态，在维持覆盖质量的同时延长网络生命周期。算法涵盖覆盖度计算、节点轮询与能量管理模块，适用于资源受限的传感网络优化场景。

详 情 说 明

无线传感器网络基于轮询机制的动态覆盖优化算法

项目介绍

本项目实现了一种面向无线传感器网络的动态区域覆盖优化算法。该算法采用轮询调度机制，通过智能地控制传感器节点的激活与休眠状态，在满足网络覆盖质量要求的前提下最大限度地延长网络生命周期。算法集成了覆盖度评估、轮询调度策略、能量消耗优化等核心模块，能够根据网络环境变化动态调整覆盖策略。

功能特性

• 智能轮询调度：基于轮询机制动态选择活跃节点集合
• 覆盖质量保证：实时计算网络覆盖度，确保满足覆盖要求
• 能量效率优化：均衡节点能量消耗，最大化网络寿命
• 动态适应能力：根据网络状态自动调整覆盖策略
• 可视化分析：提供覆盖度变化曲线和能量消耗统计

使用方法

输入参数配置

1. 传感器节点坐标：N×2维矩阵，定义所有节点的平面位置
2. 感知半径参数：标量或向量，指定节点的感知范围
3. 监测区域边界：4×2矩阵，定义网络监控区域范围
4. 节点初始能量：N维向量，设置各节点的初始能量值
5. 轮询周期参数：整数，控制调度的时间间隔

输出结果

• 每个轮询周期的活跃节点集合（矩阵格式）
• 网络覆盖度随时间变化曲线图
• 节点能量消耗详细统计报表
• 算法性能指标（覆盖率、网络寿命等）
• 带时间戳的最优轮询调度方案

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 支持矩阵运算和图形绘制的标准MATLAB环境
• 建议内存≥4GB，用于处理大规模节点网络

文件说明

main.m文件作为项目主入口，承担了算法核心流程的调度与控制。它实现了网络拓扑初始化、轮询调度策略执行、覆盖度计算评估、能量消耗统计分析以及结果可视化输出等关键功能。该文件通过协调各功能模块的协作，完成从数据输入到结果输出的完整处理流程，并生成涵盖覆盖性能、能量效率和调度方案的综合分析报告。