傳感器網(wǎng)絡(luò)柵欄覆蓋問題的調(diào)度算法研究.pdf

1、隨著傳感器制造工藝的進步和無線通信技術(shù)、移動計算技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)越來越廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中的各個領(lǐng)域，推動了社會的迅猛發(fā)展。覆蓋問題，作為傳感器網(wǎng)絡(luò)首要的問題，引起了研究人員的廣泛關(guān)注，而用于入侵檢測的柵欄覆蓋尤其受到國內(nèi)外研究者的青睞，涌現(xiàn)出一大批研究成果?，F(xiàn)有研究通?；趥鞲衅鲾?shù)量充裕的前提研究覆蓋問題。而在網(wǎng)絡(luò)實際運行時，常常會出現(xiàn)可用節(jié)點數(shù)量不能滿足覆蓋需求的場景，節(jié)點有限的能量也制約了傳感器網(wǎng)絡(luò)的進一步發(fā)展，因此

2、，需要深入研究傳感器網(wǎng)絡(luò)有限的資源對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。本文在前人研究工作的基礎(chǔ)上，進一步探索了傳感器網(wǎng)絡(luò)資源受限情況下的柵欄覆蓋問題，從傳感器數(shù)量受限和傳感器能量受限兩方面進行了理論研究。
　　本文首先簡要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)應(yīng)用場景，闡述了傳感器網(wǎng)絡(luò)中覆蓋問題的背景和相關(guān)研究現(xiàn)狀。針對傳感器數(shù)量受限的情況，基于布爾感知模型，對覆蓋區(qū)域進行分割，將柵欄覆蓋問題轉(zhuǎn)化為特定興趣點的覆蓋問題，引入了移動執(zhí)行器并設(shè)計相應(yīng)移動策略來動

3、態(tài)覆蓋所有興趣點，進而將設(shè)計的策略推廣到一般的概率感知模型;針對傳感器能量受限的情況，基于雙基雷達感知模型，提出了帶狀區(qū)域(k，(∈))-柵欄覆蓋，通過設(shè)置距離閾值和引入虛擬點表征雷達傳感器對，將能量有效地柵欄覆蓋問題描述為選取最小權(quán)重的傳感器覆蓋集合，并設(shè)計了最小權(quán)重的（k，(∈)）-柵欄覆蓋算法在多項式時間內(nèi)選取激活的傳感器;針對移動雷達傳感器網(wǎng)絡(luò)，分析了雷達傳感器序列（T，R1，R2，…，Rn）的覆蓋區(qū)域，確定了最小代價覆蓋單位長

4、度區(qū)域所需的發(fā)射器和接收器數(shù)量及其位置關(guān)系，通過構(gòu)建發(fā)射傳感器的Voronoi圖將區(qū)域中的接收器與距離最近的發(fā)射器配對，從而建立網(wǎng)絡(luò)連通圖，設(shè)計了連通圖的搜索算法確定網(wǎng)絡(luò)中存在的覆蓋間隙，針對覆蓋間隙，構(gòu)造了可移動傳感器實際位置與期望位置的二分圖，通過二分圖匹配確定節(jié)點的移動策略。
　　隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，需要進一步研究實際場景中可能發(fā)生的傳感器資源受限的情況。本文結(jié)合國際最新科研成果，探索了傳感器數(shù)量受限和能量受限兩種場景