基于虛擬勢(shì)場(chǎng)的三維傳感網(wǎng)覆蓋控制技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks）的研究已成為當(dāng)今的一個(gè)熱點(diǎn)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為新一代的應(yīng)用型網(wǎng)絡(luò)，得到人們普遍的重視。隨著無(wú)線技術(shù)和嵌入式感知設(shè)備的飛速發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了人們與實(shí)物之間的監(jiān)視、控制和交互，而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的基本問(wèn)題便是網(wǎng)絡(luò)的覆蓋問(wèn)題。覆蓋控制質(zhì)量常作為反映一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控服務(wù)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)合理的節(jié)點(diǎn)部署策略和覆蓋控制技術(shù)是提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期十分關(guān)鍵的一

2、部分。
　　在三維場(chǎng)景下的覆蓋控制研究技術(shù)也是當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)，本文深入調(diào)研了國(guó)內(nèi)外關(guān)于三維覆蓋控制技術(shù)的研究情況，詳細(xì)闡述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，介紹了三維場(chǎng)景下的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋控制的相關(guān)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上提出了關(guān)于三維無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)部署策略和調(diào)度算法。具體的貢獻(xiàn)如下：
　　1、在三維傳感器網(wǎng)絡(luò)下節(jié)點(diǎn)的部署主要解決兩個(gè)方面的問(wèn)題：(1)節(jié)點(diǎn)的部署數(shù)量；(2)節(jié)點(diǎn)的部署位置；提出了三維傳感網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)部署策略：基于

3、邊界效應(yīng)的節(jié)點(diǎn)部署策略和基于截角八面體的空間覆蓋部署策略。兩種策略的相互結(jié)合有效解決以上兩個(gè)問(wèn)題，使得在三維場(chǎng)景下，監(jiān)控區(qū)域使用最少的節(jié)點(diǎn)達(dá)到更佳的網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果。
　　2、提出了一種基于虛擬力的調(diào)度算法，可用于三維水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化。算法建立了節(jié)點(diǎn)冗余度分析計(jì)算模型，計(jì)算出在監(jiān)控區(qū)域中保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量所需要的節(jié)點(diǎn)數(shù)量的下限值。算法首先通過(guò)節(jié)點(diǎn)冗余度分析，判斷節(jié)點(diǎn)是否為冗余節(jié)點(diǎn)，然后在利用基于虛擬力的節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法來(lái)合理調(diào)度節(jié)點(diǎn)