無線傳感器網(wǎng)絡中覆蓋增強算法研究.pdf

1、隨著科技的進步和移動互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡得到了越來越廣泛地關(guān)注和應用。而如何改善網(wǎng)絡服務質(zhì)量和提高資源利用率一直是無線傳感器網(wǎng)絡研究的一個重要方向。其中，覆蓋率是評價網(wǎng)絡服務質(zhì)量的一個重要指標，其能夠直觀地體現(xiàn)出網(wǎng)絡對監(jiān)控區(qū)域的監(jiān)測能力。而覆蓋增強技術(shù)就是在盡量不犧牲網(wǎng)絡的其它性能指標的情況下，通過相應的算法或者技術(shù)手段，實現(xiàn)節(jié)點的自我調(diào)節(jié)，使得無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Network，簡稱WSN）能夠

2、用更少的代價實現(xiàn)更高的覆蓋率和資源利用率以及更長的網(wǎng)絡壽命。而現(xiàn)有的覆蓋增強算法還存在著復雜度高、性能不穩(wěn)定等缺點，針對這些問題，本文針對有向傳感器網(wǎng)絡中的二維覆蓋問題和全向傳感器網(wǎng)絡中的三維覆蓋問題展開了研究。研究的主要內(nèi)容包括：
　?。?）有向傳感器網(wǎng)絡中基于數(shù)值分析和貪婪迭代的覆蓋增強算法研究針對現(xiàn)有的覆蓋增強算法復雜度高、性能不穩(wěn)定等問題，論文提出了一種基于數(shù)值分析和貪婪迭代的覆蓋增強（Coverage Enhancing

3、 based on Numerical Analysis and GreedyIteration，簡稱CENAGI）算法。CENAGI算法以貪婪迭代的方式不停地傳感器的感知方向，直到有向WSN中所有傳感器的感知方向都處在局部最優(yōu)，同時，在貪婪迭代的過程中，利用數(shù)字分析簡化區(qū)域計算，減少了CENAGI的復雜度，縮短了CENAGI算法的計算時間。仿真結(jié)果表明，CENAGI算法收斂性好、覆蓋率高、執(zhí)行時間適中。
　?。?）全向傳感器網(wǎng)絡

4、中基于虛擬力的三維覆蓋增強算法研究
　　針對全向傳感器網(wǎng)絡中的三維覆蓋增強問題，簡單的把二維覆蓋增強算法擴展到三維空間，會存在著覆蓋性能不穩(wěn)定、能耗大等缺陷，因此，本文提出了一種基于虛擬力的三維覆蓋增強（Three-dimensional CoverageEnhancing based on Virtual Force，簡稱TCEVF）算法。TCEVF算法通過傳感器之間的節(jié)點斥力和節(jié)點引力以及傳感器與目標區(qū)域邊界之間的邊界斥力來確