無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制算法設(shè)計(jì).pdf

1、大量低成本，具有感知、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和無線通信能力的傳感器節(jié)點(diǎn)相互協(xié)作組織成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器節(jié)點(diǎn)的能量有限且不易補(bǔ)充，減少網(wǎng)絡(luò)耗能，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命期就成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的基本問題。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)目標(biāo)或者目標(biāo)區(qū)域的覆蓋情況反映了網(wǎng)絡(luò)對(duì)物理世界的監(jiān)測(cè)能力，好的覆蓋控制算法能夠節(jié)省網(wǎng)絡(luò)耗能，使用更少的傳感器節(jié)點(diǎn)來達(dá)到覆蓋要求。
　　本文對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制進(jìn)行了研究，主要考慮兩個(gè)問題，如何使用最少的可移動(dòng)傳感器

2、節(jié)點(diǎn)來完全覆蓋目標(biāo)區(qū)域，和如何從傳感器節(jié)點(diǎn)集合中選擇最少的節(jié)點(diǎn)來完全覆蓋復(fù)雜表面目標(biāo)區(qū)域。
　　針對(duì)第一個(gè)問題，首先給出了一個(gè)最優(yōu)節(jié)點(diǎn)部署方案的設(shè)計(jì)方法。利用該方法可以計(jì)算完全(k)覆蓋目標(biāo)區(qū)域所需的最少節(jié)點(diǎn)數(shù)和布置節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)位置。在不能準(zhǔn)確部署節(jié)點(diǎn)的情況下，隨機(jī)布置的可移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)需要移向目標(biāo)位置來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)節(jié)點(diǎn)部署。對(duì)于如何為節(jié)點(diǎn)指定移動(dòng)目的地，使節(jié)點(diǎn)移動(dòng)所消耗能量的總和最少，并使消耗能量最大的節(jié)點(diǎn)所消耗的能量最少的問題，給出

3、了一個(gè)整數(shù)規(guī)劃模型，并且提出了求解這個(gè)整數(shù)規(guī)劃問題的遺傳算法。仿真結(jié)果表明，本文算法計(jì)算所需的傳感器節(jié)點(diǎn)要比文獻(xiàn)中CAMSEL算法所需的節(jié)點(diǎn)要少得多，本文算法計(jì)算所的移動(dòng)耗能最大的節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)耗能要比文獻(xiàn)中集中式最優(yōu)分配方案中的要少得多。
　　針對(duì)第二個(gè)問題，首先給出了一組傳感器節(jié)點(diǎn)能夠完全覆蓋整個(gè)目標(biāo)區(qū)域的充分必要條件，即包含傳感器感知邊界在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的交點(diǎn)和傳感器感知邊界和目標(biāo)區(qū)域邊界的交點(diǎn)的集合中的每個(gè)點(diǎn)都被至少k個(gè)傳感器所覆