基于視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動目標覆蓋.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)伴隨著傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、無線通信技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生，它是由能量有限的傳感器節(jié)點通過多跳的方式自組織成的網(wǎng)絡(luò)，同時這些節(jié)點具有數(shù)據(jù)計算和基本通信能力。覆蓋控制是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中研究的一個熱點問題，也是以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標監(jiān)測應(yīng)用的基礎(chǔ)理論。在隨機部署的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，通過拓撲控制、調(diào)度節(jié)點工作狀態(tài)等手段，提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋的質(zhì)量，減小網(wǎng)絡(luò)成本?？梢哉f，網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制算法的優(yōu)劣直接決定了網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。在傳統(tǒng)傳感

2、器網(wǎng)絡(luò)中，各國學(xué)者對覆蓋控制技術(shù)理論研究較多，已經(jīng)積累了豐富的研究成果。但是近年來，隨著新的視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，其節(jié)點的感知具有方向性、感知的數(shù)據(jù)量比較大、對節(jié)點的數(shù)據(jù)處理能力要求較高等一系列新的特點，現(xiàn)有覆蓋理論不能有效適用，這就迫切需要我們設(shè)計出適合新的傳感網(wǎng)絡(luò)的覆蓋控制方法。本論文在特定的網(wǎng)絡(luò)模型下，圍繞著視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點感知模型、覆蓋控制及部署等關(guān)鍵問題展開深入研究，側(cè)重點于視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)目標覆蓋、移動目標覆蓋以及優(yōu)

3、化部署等幾個方面的問題。針對上述問題，提出了相應(yīng)的模型和算法，并給出了分析和仿真。本文研究內(nèi)容如下：
　　 (1)深入分析了傳感網(wǎng)絡(luò)中的感知模型，并采用0-1感知模型作為本文研究的基礎(chǔ)；針對不同的覆蓋類型，深入研究了各種覆蓋控制的典型算法以及部署的相關(guān)基礎(chǔ)理論，為后面的研究作基礎(chǔ)。
　　 (2)針對視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)目標覆蓋問題，基于GridScan算法，通過實驗分析了覆蓋質(zhì)量與節(jié)點個數(shù)、網(wǎng)格劃分粒度的關(guān)系，提出一種節(jié)點

4、再部署策略，在初始隨機部署完成以后，計算網(wǎng)絡(luò)的覆蓋質(zhì)量，找出最大覆蓋盲區(qū)，并在盲區(qū)部署一個新節(jié)點，循環(huán)此過程，直到網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量滿足既定的要求。
　　 (3)針對視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)移動目標柵欄覆蓋問題，提出一種最小曝光路徑搜索算法；基于網(wǎng)格分割的思想，將計算出覆蓋度以后的網(wǎng)絡(luò)映射成帶權(quán)值的無向圖，利用Dijkstra最小路徑搜索路徑算法找到最小曝光路徑。
　　 (4)基于最小曝光路徑，提出旨在改善移動目標網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量的節(jié)點再部