無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中覆蓋增強(qiáng)算法研究.pdf

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

2、用更少的代價(jià)實(shí)現(xiàn)更高的覆蓋率和資源利用率以及更長的網(wǎng)絡(luò)壽命。而現(xiàn)有的覆蓋增強(qiáng)算法還存在著復(fù)雜度高、性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，針對這些問題，本文針對有向傳感器網(wǎng)絡(luò)中的二維覆蓋問題和全向傳感器網(wǎng)絡(luò)中的三維覆蓋問題展開了研究。研究的主要內(nèi)容包括：
　　（1）有向傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于數(shù)值分析和貪婪迭代的覆蓋增強(qiáng)算法研究針對現(xiàn)有的覆蓋增強(qiáng)算法復(fù)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(qiáng)（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(shí)，在貪婪迭代的過程中，利用數(shù)字分析簡化區(qū)域計(jì)算，減少了CENAGI的復(fù)雜度，縮短了CENAGI算法的計(jì)算時(shí)間。仿真結(jié)果表明，CENAGI算法收斂性好、覆蓋率高、執(zhí)行時(shí)間適中。
　?。?）全向傳感器網(wǎng)絡(luò)

4、中基于虛擬力的三維覆蓋增強(qiáng)算法研究
　　針對全向傳感器網(wǎng)絡(luò)中的三維覆蓋增強(qiáng)問題，簡單的把二維覆蓋增強(qiáng)算法擴(kuò)展到三維空間，會(huì)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(qiáng)（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(diǎn)斥力和節(jié)點(diǎn)引力以及傳感器與目標(biāo)區(qū)域邊界之間的邊界斥力來確