WMSN中全視角強(qiáng)柵欄覆蓋的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Multimedia Sensor Network，WMSN)以其能夠采集圖像、視頻、聲音等多種信息形式的特點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的關(guān)注，被廣泛的應(yīng)用在諸多領(lǐng)域。而覆蓋是衡量網(wǎng)絡(luò)所能夠提供服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)的重要度量指標(biāo)，也是研究WMSN的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，其目的是通過(guò)合理有效的調(diào)整傳感器節(jié)點(diǎn)的分布方案，消除隨機(jī)分布帶來(lái)的弊端，在達(dá)到對(duì)覆蓋

2、區(qū)域所提出的覆蓋標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。由于WMSN區(qū)別于傳統(tǒng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)的優(yōu)良特性，其常被用于對(duì)區(qū)域覆蓋質(zhì)量要求較高的領(lǐng)域，希望能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)進(jìn)入被監(jiān)測(cè)區(qū)域的目標(biāo)信息進(jìn)行有效的、多方位的采集。依托于上述應(yīng)用背景，強(qiáng)柵欄覆蓋和全視角覆蓋的概念被相繼提出，分別在覆蓋度和采集信息的質(zhì)量上提供了較好的解決方案，但現(xiàn)有的研究成果中,未能對(duì)兩者的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，造成了提供信息

3、的有效性下降或無(wú)法滿足相應(yīng)的覆蓋度要求，使得網(wǎng)絡(luò)QoS的提升受到了局限。
　　本文針對(duì)該問(wèn)題研究了在WMSN中全視角強(qiáng)柵欄覆蓋模型的構(gòu)建算法，同時(shí)提出了網(wǎng)絡(luò)在工作過(guò)程中的能量節(jié)約方案。多目標(biāo)領(lǐng)土捕食者氣味標(biāo)記算法能夠求解在覆蓋區(qū)域內(nèi)滿足多個(gè)目標(biāo)要求的傳感器節(jié)點(diǎn)分布方案，同時(shí)兼顧覆蓋度與能耗之間的平衡，主要用于區(qū)域覆蓋，但算法復(fù)雜，不適用于部署強(qiáng)柵欄覆蓋的窄帶區(qū)域。本文受到其標(biāo)記范圍階段的啟發(fā)，根據(jù)分治策略思想，將覆蓋區(qū)域劃分為若干

4、網(wǎng)格，方便構(gòu)建模型，簡(jiǎn)化了算法實(shí)現(xiàn)方案，有效針對(duì)強(qiáng)柵欄覆蓋模型進(jìn)行了優(yōu)化。在確保強(qiáng)柵欄覆蓋的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了在柵欄區(qū)域內(nèi)的全視角覆蓋，提高了目標(biāo)信息采集的有效性。構(gòu)建模型過(guò)程中，模擬計(jì)算機(jī)緩存機(jī)制原理，分范圍尋找最合適傳感器節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到模型目標(biāo)位置，提高尋找命中率，簡(jiǎn)化了傳感器節(jié)點(diǎn)搜索過(guò)程，提高了算法效率?？紤]到網(wǎng)絡(luò)在工作過(guò)程中的能耗問(wèn)題，提出了喚醒機(jī)制，采用異構(gòu)節(jié)點(diǎn)組成的傳感器網(wǎng)絡(luò)，利用紅外傳感器輔助視頻傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域的監(jiān)測(cè)覆蓋。在工作過(guò)