無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中目標覆蓋問題的研究.pdf

1、覆蓋問題在許多無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中至關(guān)重要,逐漸成為人們研究的熱點問題之一。根據(jù)覆蓋對象的不同,覆蓋問題可以分為三類:區(qū)域覆蓋、目標覆蓋和柵欄覆蓋。本文首先對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進行了介紹,然后對覆蓋問題的具體算法進行了分類探討。
　　 在節(jié)點感知范圍不可調(diào)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,本文研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中隨機部署下的日標覆蓋問題。針對算法G-MSC中每輪工作節(jié)點中冗余節(jié)點較多的不足,本文提出了一種基于節(jié)點剩余能量的貪婪目標覆蓋算法E-M

2、SC。該算法提出了一種新的節(jié)點貢獻值衡量模犁:不僅考慮落在節(jié)點感知范圍內(nèi)的尚未被覆蓋的目標的數(shù)目,還考慮到了節(jié)點的剩余能量。此外,算法E-MSC還采取了優(yōu)先覆蓋“邊遠目標”的策略,從而有效避免節(jié)點因為貢獻值過大而過早死亡。最后本文通過仿真驗證了:算法E-MSC與目標覆蓋算法G-MSC相比在網(wǎng)絡(luò)生命周期方面有一定的提高。
　　 在節(jié)點感知范圍可調(diào)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,本文研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中隨機部署模型下的多感知范圍目標覆蓋問題,

3、該問題已經(jīng)被證明是NP完全問題。針對集中式貪婪啟發(fā)算法(CGH)中每輪工作節(jié)點中冗余節(jié)點數(shù)過多的不足,本文設(shè)計了一種基于優(yōu)先覆蓋“邊遠目標”的集中式算法ECGH。該算法采取優(yōu)先覆蓋“邊遠目標”的策略,達到最大化網(wǎng)絡(luò)生命周期的目的。算法ECGH雖然能提高網(wǎng)絡(luò)的生命周期,但是過分地依賴于全局信息,因此本文在分布式貪婪啟發(fā)算法(DLGH)的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種能量有效的分布式算法EDLGH。算法EDLGH僅僅利用局部信息,同時加入了“冗余檢測刪

4、除”機制,從而減少了每輪中冗余節(jié)點的出現(xiàn)。最后本文仿真結(jié)果表明:ECGH算法和EDLGH算法都比CGH算法和DLGH算法在網(wǎng)絡(luò)生命周期方面有較大的提高。
　　 為了解決網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點感知到的數(shù)據(jù)有效地傳送到匯聚節(jié)點等問題,本文研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中隨機部署模型下的連通目標覆蓋問題。由于該問題是NP完全問題,本文首先將連通目標覆蓋問題建模成最大覆蓋樹問題,然后提出了一種貪婪的連通目標覆蓋算法ECTCG。該算法在算法CWGC的基礎(chǔ)上采取