無線傳感器網(wǎng)絡(luò)三維空間覆蓋算法研究.pdf

1、不論是對于國外學(xué)術(shù)界而言，還是對于國內(nèi)學(xué)術(shù)界而言，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)都是研究熱點(diǎn)，受到大多數(shù)研究者的追捧。目前，無線傳感器技術(shù)之所以倍受關(guān)注，正是看重了它在社會三大產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用價(jià)值。而要想讓無線傳感器大規(guī)模使用，必須解決兩個基本問題。一個就是網(wǎng)絡(luò)連通問題，另一個就是網(wǎng)絡(luò)覆蓋覆蓋問題。這兩個問題決定的好壞直接影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)劣。也決定了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化配置的優(yōu)劣。
　　 主要研究問題分為兩部分:
　　 1.在現(xiàn)實(shí)

2、物理環(huán)境中，二維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度遠(yuǎn)沒有三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高。本文通過把三維空間問題規(guī)約到二維平面，證明了體心立方結(jié)構(gòu)的三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通覆蓋的充分條件，使得體心立方結(jié)構(gòu)模型可以正確的應(yīng)用于三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的連通覆蓋。在此基礎(chǔ)上，得出所要覆蓋區(qū)域的大小與所需的節(jié)點(diǎn)數(shù)之間關(guān)系的公式。
　　 2.在保證覆蓋質(zhì)量的前提下，本文提出基于體心立方結(jié)構(gòu)的覆蓋控制算法。首先給出體心立方結(jié)構(gòu)Nearest單元ID的計(jì)算方法，然后針對不

3、同的節(jié)點(diǎn)分布方式，提出不同的單元內(nèi)節(jié)點(diǎn)選擇策略:節(jié)點(diǎn)均勻分布時，首先考慮節(jié)點(diǎn)到虛擬體心立方坐標(biāo)的距離，其次考慮節(jié)點(diǎn)的剩余能量;當(dāng)節(jié)點(diǎn)處于另外一種狀態(tài)也就是正態(tài)分布時，節(jié)點(diǎn)的剩余能量就需要首先考慮，而節(jié)點(diǎn)與虛擬體心立方坐標(biāo)之間的長度就需要稍后加以考慮。
　　 通過實(shí)施仿真實(shí)驗(yàn)，針對RIS算法和BBCCS算法進(jìn)行比較，分析兩者在網(wǎng)絡(luò)生存時間、變化趨勢和覆蓋率大小等方面的優(yōu)劣，從而得出BBCCS算法分別在處于節(jié)點(diǎn)均勻分布狀態(tài)時和處于正