視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)柵欄覆蓋算法研究.pdf

1、視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特殊形態(tài)，可以采集圖像，視頻等多媒體信息，滿足某些應(yīng)用高精度，高可靠性的要求，因而得到越來越多人的關(guān)注。覆蓋控制技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。對(duì)于覆蓋問題的研究，不僅可以提高資源利用率，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期，還能提升網(wǎng)絡(luò)感知服務(wù)質(zhì)量。柵欄覆蓋作為覆蓋控制中一種特殊監(jiān)測(cè)模式，在入侵檢測(cè)、民用監(jiān)控、戰(zhàn)地警戒等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，柵欄覆蓋已積累了一定的研究成果。但在視頻傳感器

2、網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)感知具有方向性，數(shù)據(jù)采集量較大，節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)處理能力較高。已有的研究成果不能直接應(yīng)用于視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)柵欄覆蓋，迫切需要對(duì)其進(jìn)行更深入地分析與研究。本文針對(duì)視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)柵欄覆蓋，進(jìn)行了如下幾方面的研究。
　　研究視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)弱柵欄覆蓋問題。當(dāng)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署在帶狀區(qū)域時(shí)，存在能量利用率低和網(wǎng)絡(luò)生命周期短的問題。本文提出了能量高效的弱柵欄覆蓋構(gòu)建(EWBCC)算法。首先對(duì)視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)中的隨機(jī)部署模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將傳感器節(jié)點(diǎn)

3、的最大“有效”覆蓋范圍向區(qū)域邊界投影，轉(zhuǎn)化為一維線性覆蓋問題進(jìn)行分析；其次考慮移動(dòng)目標(biāo)大小、節(jié)點(diǎn)剩余能量等因素，通過調(diào)度傳感器來構(gòu)建弱柵欄。最后通過仿真實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證算法的有效性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明EWBCC算法能夠達(dá)到減少激活節(jié)點(diǎn)數(shù)目，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)生命周期的目的。
　　研究視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)柵欄覆蓋問題。當(dāng)視頻傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署后，節(jié)點(diǎn)間存在大量覆蓋重疊區(qū)域，產(chǎn)生大量冗余信息，不利于資源的有效利用。本文基于傳感器周長(zhǎng)來尋找子?xùn)艡?，并引入重疊感