無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中拓?fù)淇刂婆c節(jié)能覆蓋的研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由低成本、低功耗、具備感知、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和無(wú)線通信能力的微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織方式形成的網(wǎng)絡(luò)，它在軍事、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)療健康和其他商業(yè)領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。網(wǎng)絡(luò)覆蓋和能量消耗是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)核心問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)覆蓋決定了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)物理世界的監(jiān)測(cè)能力，能量消耗則決定了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。網(wǎng)絡(luò)覆蓋與能量消耗密切相關(guān)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂苿t是影響網(wǎng)絡(luò)覆蓋的重要因素。本文主要針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂茊?wèn)題和傳感器網(wǎng)絡(luò)的

2、能量高效的覆蓋控制問(wèn)題進(jìn)行了深入研究。 研究了傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂茊?wèn)題。在傳感器網(wǎng)絡(luò)的形成過(guò)程中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)和節(jié)點(diǎn)位置的獲取，借助于具有移動(dòng)能力的感知節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的調(diào)整能力，可以有效地消除探測(cè)區(qū)域內(nèi)的陰影和盲點(diǎn)，保證網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)覆蓋，有利于信息的有效采集并提高網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間?；谝延械耐?fù)浒l(fā)現(xiàn)和節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)，提出了一種基于遺傳算法的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)拓?fù)淇刂啤７抡鎸?shí)驗(yàn)表明，算法在低(高)密度節(jié)點(diǎn)部署環(huán)境下均工作良好，具有較好

3、的適應(yīng)性及較好的優(yōu)化分布特性。算法能夠針對(duì)特定的目標(biāo)區(qū)域獲得較好的節(jié)點(diǎn)分布，提高傳感器網(wǎng)絡(luò)的整體信息感知范圍并有利于節(jié)點(diǎn)間的信息傳遞。 針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域覆蓋問(wèn)題，研究了節(jié)點(diǎn)高密度分布條件下傳感器工作節(jié)點(diǎn)集的選取問(wèn)題，我們研究的目標(biāo)有：在保證網(wǎng)絡(luò)充分覆蓋的前提下，減少冗余工作節(jié)點(diǎn)數(shù)目，同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)覆蓋的能量消耗。提出了一種基于遺傳算法的感知半徑可調(diào)的覆蓋控制機(jī)制，即在每個(gè)單獨(dú)節(jié)點(diǎn)集工作的同時(shí)，各工作集節(jié)點(diǎn)具有不同的感知半徑，每