无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是一种新兴的科学技术网络,最早的研究来源于美国军方。网络覆盖问题是无线传感器网络研究和应用的关键性基础问题,直接影响着网络的使用性能。无线传感器的超大规模、节点自由密集分布、通信能力受限、计算和存储能力受限以及网络覆盖范围无人职守,恶劣的应用环境给网络覆盖带来了很大的挑战。特别是传感器中大部分节点的能量靠电池提供,而由于条件受限,很难在使用过程中给节点更换电池。所以传感器节点的能量限制是整个无线传感器网络设计的瓶颈。因此,在保证网络覆盖及网络通畅的基础上,如何延长网络工作时间,是目前无线传感器网络研究领域的一个重要方面。本文提出把无线传感器覆盖范围问题转化成图论中的组合优化问题-最小集合覆盖问题,把实际应用问题转化成数学模型,对无线传感器网络区域覆盖进行数学建模。然后运用DNA计算模型中的粘贴模型算法来求解最小集合覆盖问题。并且在最小集合覆盖问题的基础上,提出并解决κ层纵向覆盖问题,从而使无线传感器网络的运行生存时间提高至κ倍。本文创新点在于是应用基于生物技术的DNA算法来解决无线传感器网络区域覆盖问题。该DNA算法将分子生物计算与数学领域、无线传感器网络领域的相关问题融合起来,其巨大的并行计算能力为无线传感器网络覆盖问题的节能优化设计提供了一个新颖有效的方法。