基于圖剛性理論的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可定位性研究.pdf

1、近年來(lái)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新興的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，已經(jīng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)和救災(zāi)搶險(xiǎn)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。在許多應(yīng)用中，節(jié)點(diǎn)位置至關(guān)重要，離開(kāi)位置信息，監(jiān)測(cè)事件或者感知數(shù)據(jù)也失去了實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。但是在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中所部署的傳感器網(wǎng)絡(luò)并非總是可以實(shí)現(xiàn)定位，通常情況下大約70％的節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)定位，在特殊情況下90%的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袃H有50%的節(jié)點(diǎn)可定位。因此本文將圍繞無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的可定性問(wèn)題，針對(duì)現(xiàn)有研究的不足，結(jié)合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的

2、特點(diǎn)，對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)可定位性的判定方法和調(diào)整方法進(jìn)行了深入研究。論文研究?jī)?nèi)容包括：
　?。?）綜述了傳感器網(wǎng)絡(luò)可定位性問(wèn)題的支撐理論-圖剛性理論，其中包括圖剛性的基本概念、結(jié)論以及基于圖剛性理論所設(shè)計(jì)的高性能算法，為后續(xù)算法的設(shè)計(jì)和改進(jìn)奠定了理論的基礎(chǔ)。
　?。?）提出了對(duì)wheel算法的改進(jìn)方法。Wheel算法作為高性能的可定位性判定算法，由于其分布式的特點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。wheel算法在可定位性判定時(shí)要求單一

3、輪圖中至少含有三個(gè)錨節(jié)點(diǎn)，可定位性判定條件較強(qiáng)，因此算法存在啟動(dòng)難和過(guò)早停機(jī)的問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)圖剛性理論的深入研究，提出了對(duì)wheel算法的改進(jìn)方法。該方法首先定義了一組最簡(jiǎn)整體剛性單元，鄰居輪圖間通過(guò)識(shí)別單元結(jié)構(gòu)而形成有效協(xié)作，共享鄰居輪圖中錨節(jié)點(diǎn)的信息。這種協(xié)作的方式不僅提高網(wǎng)絡(luò)中導(dǎo)標(biāo)節(jié)點(diǎn)的利用率，又平衡網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)剛性判定的復(fù)雜性。
　?。?）提出了移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)輔助的細(xì)粒度網(wǎng)絡(luò)可定位性調(diào)整方法-MFA（Mobile-Assiste

4、d Fine-Grained Adjustment）算法。首先，針對(duì)現(xiàn)有研究中面向定位的細(xì)粒度調(diào)整算法對(duì)場(chǎng)景條件要求嚴(yán)格的問(wèn)題，MFA算法采用了移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)輔助的方法，使得輔助后的網(wǎng)絡(luò)能夠滿足現(xiàn)有研究中細(xì)粒度調(diào)整算法的前提條件，使得算法的適用性增強(qiáng)。其次，現(xiàn)有研究中的細(xì)粒度調(diào)整算法將冗余邊添加到網(wǎng)絡(luò)中，在MFA算法中給出了改進(jìn)的方法，并證明了改進(jìn)后細(xì)粒度調(diào)整算法的最優(yōu)性。
　?。?）開(kāi)發(fā)了能夠模擬改進(jìn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位方式的軟件，其