無線傳感器網絡中能量高效的典型覆蓋問題研究.pdf

1、近些年，隨著無線通信和硬件技術的發(fā)展，無線傳感器網絡(Wireless SensorNetworks，WSN)的應用開始不斷地涌現(xiàn)出來。其中，感知覆蓋是無線傳感器網絡中一個最基本的問題。傳感器網絡的一些應用，例如，監(jiān)測森林火災、軍事入侵、野生動物棲息地等等，都需要對整個目標區(qū)域提供一定程度的感知覆蓋。然而，無線傳感器節(jié)點的能量受限，使得感知覆蓋質量受到了一定的制約。因此，如何在保證感知覆蓋質量的基礎上有效利用傳感器的能量以延長傳感器網絡

2、工作壽命是一個很有意義的問題。本文主要從能量受限的角度出發(fā)，研究無線傳感器網絡中的兩種典型覆蓋場景——陷阱覆蓋和柵欄覆蓋。
　　 本文首先介紹了無線傳感器網絡的一些基本應用場景，并介紹了當前感知覆蓋問題研究的一些基本現(xiàn)狀和遇到的挑戰(zhàn)，尤其是最近提出的陷阱覆蓋和柵欄覆蓋。在陷阱覆蓋中，考慮節(jié)點的布爾感知模型，提出了最小權重陷阱覆蓋問題，并設計了陷阱覆蓋優(yōu)化算法和分布式協(xié)議，大大延長了在保證陷阱覆蓋質量下的傳感器網絡壽命;將陷阱覆蓋

3、的概念擴展到了概率感知模型，提出了概率陷阱覆蓋，并對概率陷阱覆蓋的能量優(yōu)化問題進行了系統(tǒng)的研究，提出最大陷阱覆蓋網絡壽命問題并針對該問題提出了有效的休眠調度協(xié)議，優(yōu)化了傳感器能耗和網絡壽命;在柵欄覆蓋中，將運動物體沿任意路線穿越傳感器網絡的最小監(jiān)測概率問題轉化為求取相關網絡圖的一個最小切，從而將最小權重柵欄覆蓋問題表示成圖論的基礎問題，針對該問題提出了一種基于網絡最大流的近似算法，并證明了該算法具有良好的近似界，從而保證了算法在最壞情況