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覆盖与连通是无线传感器网络的两个最基本的问题。覆盖是指网络中的传感器节点能对整个目标区域进行监测以收集数据;连通是指网络中的有效节点能自组成网络以传送数据。采用随机部署方式的传感器网络应用中,为了达到区域覆盖和网络连通要求,节点的密度较高。冗余节点的存在,复杂化网络拓扑和数据路由协议、加剧对有限信道竞争、冗余节点产生大量冗余数据将耗费节点能量。因此,对节点进行调度以优化网络性能和延长网络寿命具有重要的意义。基于轮次的节点随机分组调度方案将所有节点随机分成K组,每组节点轮流工作以维护区域覆盖,但节点随机分组并不能保持网络连通性,需要引入节点额外轮次调度规则,调度部分节点在多个时间轮次工作以维护网络连通性;基于最小覆盖集的节点调度方法利用网络的最小覆盖集来维护原始网络的性能,但是最小覆盖集中任意节点的死亡将导致出现监控漏洞,因此,可将多个最小覆盖集协同工作来提高网络的容错性。在区域覆盖前提下,针对网络中运动物体的检测进行了分析,改进了节点的侦听模型,给出了不可测临界速度和部分可测临界速度与各参数的函数关系,为传感器网络中的运动检测相关应用提供了参考范围。在维护区域覆盖和网络连通性的前提下,提出了一种基于最小跳数的分布式节点调度算法MBNS,通过关闭冗余节点以及在适当的时机唤醒,将其作为网络的后备节点,从而延长网络的使用寿命和提高系统的应用价值。采用冲突避免机制防止多个邻居冗余节点同时进入休眠导致出现覆盖盲点;采用休眠节点刺探唤醒机制维护网络性能。最后,理论分析和仿真验证MBNS算法的正确性和有效性。可通过对动态节点进行二次部署以改善网络性能,节点在其邻居节点和周围环境所受虚拟合力下运动到新位置以增强覆盖区域和维护网络连通。对比分析了基于虚拟力原理的三种节点二次部署方法,分析结果表明,将“局部计算,一算一动”和“相对移动”优化相结合,能有效的减少节点移动总距离,有较大的实用价值。