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传感器网络可靠性研究现状分析 学号：139030023 姓名：杨文祥 摘 要:无线传感器网络的应用越来越普及，必须提供无线传感器网络可靠性进行评估的保证。针对目前各种无线传感器网络可靠性的定义、无线传感器网络可靠性安全及其研究进行了分类，分别讨论了不同类别定义的无线传感器网络可靠性模型建立和进展情况。根据现有研究成果中存在的不足，对未来的研究发展提出了自己的看法。 关键词:无线传感器网络；可靠性；模型建立 Abstract:The application of wireless sensor network(WSN) is more and more popular.WSN must be provided to evaluate the reliability of assurance.Aiming at all kinds of WSN,the definition of reliability, reliability of WSN security and its research ,we classify them and discuss respectively WSN model establishment and progress of reliability of different defined categories.According to the defects of existing results of the research,I put forward my own views of the study of the future development. Key words:wireless sensor network(WSN),reliability,model establishment 0引 言 近几年，无线传感器网络得到蓬勃发展，已广泛应用在军事、医疗等领域。无线传感器网络由大量的节点组成，一个稳定无线传感器网络的建立，如何选择合适的网络结构和高效的部署网络节点，其方案的可行性依赖于网络可靠性的分析与评价。网络中节点大多由能量有限的电池进行供电，环境变化、冲突干扰和网络结构等因素都可能导致用户无法通过无线传感器网络系统可靠地监控区域。因此，选择何种方法进行无线传感器网络可靠性的评估和评价标准的效率是构建无线传感器网络的首要问题。如何定义无线传感器网络的可靠性与无线传感器网络可靠性模型的建立是近年来研究的一个热点。据统计，目前对无线传感器网络可靠性的研究占无线传感器网络研究的5%。本文对无线传感器网络可靠性定义进行了归类分析，讨论了基于任务和寿命的2种可靠性定义的可靠性模型的研究进展，并就有待解决的问题和未来的重点研究方向提出了自己的意见。 1无线传感器网络可靠性的定义 对有线网络系统的可靠性研究技术已经十分成熟，无线传感器网络可靠性研究与有线网络有相似性，但也有其特异性。有线网络的可靠性只需要考虑点与点之间的连接有关，而无线传感器网络由大量能量有限的电池供电的传感器节点组成，对其可靠性进行评估时既需要考虑传感器节点问的连接性，还要考虑传感器节点本身的特点和传感器节点的覆盖性。在目前发表的学术文章中，并没有对无线传感器网络可靠性给出统一的定义。在可靠性理论中对可靠性的定义是“在规定 的条件下，规定的时间内，完成规定功能的概率。”这一定义也可以用到无线传感器网络当中。在无线传感器网络中，“规定功能”是一个不确定的需求，它由用户确定，用户规定不同，得到的可靠性值是不相同的。已发表文献中对无线传感器网络可靠性的定义实际上是将规定的功能从两方面进行考虑，一方面从无线传感器网络不能实现规定的功能的角度；另一方面，从无线传感器网络能够实现功能的角度。模型的建立是以定义为基础的，这里，对各种定义方法进行简单分类，并分别研究其过程。 2基于寿命的无线传感器网络可靠性 当从无线传感器网络不能实现功能的角度考虑时，引入一个特殊时刻，假设在时刻之前系统不失效，在时刻之后系统失效，那么，时刻实际上表示的是无线传感器网络的寿命。无线传感器网络不能实现功能的时刻就可以通过无线传感器网络到达寿命时刻表示。用表示无线传感器网络可靠性函数，它可以通过计算无线传感器网络系统存活到时刻的可能性[1-5]得到，用公式表示为[在(0，)时刻之间系统不失效]。 在此，无线传感器的可靠性是基于其自身寿命的。无线传感器网络的寿命也是近几年的一个研究热点，它与无线传感器网络的连通性和覆盖性都密不可分。基于连通性的无线传感器网络寿命定义有以下几种：1)无线传感器网络寿命[6,7]是第一个节点死亡时刻；2)网络中节点死亡数目到达某一定阈值[8]的时