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

1、隨著傳感器制造工藝的進(jìn)步和無(wú)線通信技術(shù)、移動(dòng)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)、生活中的各個(gè)領(lǐng)域，推動(dòng)了社會(huì)的迅猛發(fā)展。覆蓋問(wèn)題，作為傳感器網(wǎng)絡(luò)首要的問(wèn)題，引起了研究人員的廣泛關(guān)注，而用于入侵檢測(cè)的柵欄覆蓋尤其受到國(guó)內(nèi)外研究者的青睞，涌現(xiàn)出一大批研究成果?，F(xiàn)有研究通常基于傳感器數(shù)量充裕的前提研究覆蓋問(wèn)題。而在網(wǎng)絡(luò)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)可用節(jié)點(diǎn)數(shù)量不能滿(mǎn)足覆蓋需求的場(chǎng)景，節(jié)點(diǎn)有限的能量也制約了傳感器網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)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(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。本文在前人研究工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)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(wèn)題，從傳感器數(shù)量受限和傳感器能量受限兩方面進(jìn)行了理論研究。
　　本文首先簡(jiǎn)要介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景，闡述了傳感器網(wǎng)絡(luò)中覆蓋問(wèn)題的背景和相關(guān)研究現(xiàn)狀。針對(duì)傳感器數(shù)量受限的情況，基于布爾感知模型，對(duì)覆蓋區(qū)域進(jìn)行分割，將柵欄覆蓋問(wèn)題轉(zhuǎn)化為特定興趣點(diǎn)的覆蓋問(wèn)題，引入了移動(dòng)執(zhí)行器并設(shè)計(jì)相應(yīng)移動(dòng)策略來(lái)動(dòng)

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

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(guò)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(duì)，從而建立網(wǎng)絡(luò)連通圖，設(shè)計(jì)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(duì)覆蓋間隙，構(gòu)造了可移動(dòng)傳感器實(shí)際位置與期望位置的二分圖，通過(guò)二分圖匹配確定節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)策略。
　　隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，需要進(jìn)一步研究實(shí)際場(chǎng)景中可能發(fā)生的傳感器資源受限的情況。本文結(jié)合國(guó)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(chǎng)景