基于分簇的無線傳感網(wǎng)絡(luò)Sweep Coverage算法研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無線傳感技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，無線傳感網(wǎng)絡(luò)在眾多領(lǐng)域都有著非常廣泛的應(yīng)用前景，如：環(huán)境監(jiān)測、軍事國防、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。覆蓋控制是衡量無線傳感網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，它可以有效的反映無線傳感網(wǎng)絡(luò)的感知服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的有效利用。Sweep Coverage是近年來無線傳感網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制中的熱點(diǎn)問題之一。Sweep Coverage研究中，考慮到應(yīng)用場景中興趣點(diǎn)(POI)需要周期性覆蓋的特性，網(wǎng)絡(luò)中引入移動節(jié)點(diǎn)周期性監(jiān)測POIs。

2、因此，形成Sweep Coverage問題的目標(biāo)：在滿足興趣點(diǎn)覆蓋周期的前提下，規(guī)劃移動節(jié)點(diǎn)的路徑，從而以最少的移動節(jié)點(diǎn)覆蓋整個(gè)監(jiān)測區(qū)域。Sweep Coverage對于巡回監(jiān)測有著重要的實(shí)用價(jià)值，可以有效降低網(wǎng)絡(luò)覆蓋成本。目前，Sweep Coverage仍是開放的研究領(lǐng)域，因此，對Sweep Coverage的研究具有積極的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文對Sweep Coverage進(jìn)行了深入的研究，具體工作包括以下幾個(gè)方面：

3、
　　①對Sweep Coverage現(xiàn)有研究成果進(jìn)行分析總結(jié)，針對其中存在的不足，構(gòu)造本文的Sweep Coverage網(wǎng)絡(luò)模型，二階段網(wǎng)絡(luò)模型：1）數(shù)據(jù)感知；2）數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)，形成本文問題目標(biāo)：在POIs和存儲節(jié)點(diǎn)(MiniSink)的覆蓋周期要求下，以最少的感知節(jié)點(diǎn)(MobileSweep)和傳輸節(jié)點(diǎn)(MobileSink)覆蓋整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
　?、诟鶕?jù)網(wǎng)絡(luò)模型，提出本文的求解方法：1）在數(shù)據(jù)感知階段，運(yùn)用減法聚類改進(jìn)的

4、K-means對POIs分簇，從而保證距離較近的POIs位于同一簇中，距離較遠(yuǎn)的 POIs分屬不同的簇；2）采用遺傳算法尋找各個(gè)簇中訪問 POIs的最優(yōu)路徑，基于此分析網(wǎng)絡(luò)中所需最少 MobileSweep數(shù)；3）在數(shù)據(jù)傳輸階段，首先確定MiniSink的位置，同時(shí)采用遺傳算法尋找訪問MiniSink的最優(yōu)路徑，基于此分析網(wǎng)絡(luò)中所需最少M(fèi)obileSink數(shù)。
　　③對本文算法的具體實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，通過Matlab模擬仿真，并與Min