無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋算法研究與實現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)融合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、微機電技術(shù)及無線通信技術(shù)等多種前沿領(lǐng)域的研究成果,是信息科學(xué)領(lǐng)域中的重要發(fā)展方向。覆蓋問題是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的基本問題,是衡量網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的重要指標(biāo)。只有網(wǎng)絡(luò)對目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域滿足一定程度的覆蓋,才能實現(xiàn)對目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域的有效監(jiān)測。由于傳感器節(jié)點體積較小,攜帶的硬件資源有限,且采用電池供電方式,能量有限。如何提高網(wǎng)絡(luò)能量效率、最大化網(wǎng)絡(luò)生存周期是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題研究的重點。
　　本

2、文深入討論典型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋算法的主要特征,以及它們的優(yōu)點和不足。根據(jù)覆蓋網(wǎng)絡(luò)對目標(biāo)事件的反饋,提出了一種將覆蓋算法分為目標(biāo)驅(qū)動型算法和覆蓋保持型算法的分類方法。根據(jù)分類方法和所確定的算法性能指標(biāo),對幾種流行覆蓋算法進(jìn)行了分類和對比分析。分析結(jié)果表明,覆蓋保持型算法適用于大規(guī)模、事件頻發(fā)型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用情況,目標(biāo)驅(qū)動型算法適用于偶然事件監(jiān)測等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用情況。
　　本文針對基于節(jié)點剩余能量覆蓋算法在均衡網(wǎng)絡(luò)能量消耗和覆蓋保持方面存在的不

3、足,提出了一種改進(jìn)的基于節(jié)點剩余能量覆蓋算法。與原算法相比,改進(jìn)算法優(yōu)化了原算法中每一輪開始節(jié)點選取環(huán)節(jié)。在綜合考慮節(jié)點覆蓋值和網(wǎng)絡(luò)能量均衡消耗因素的基礎(chǔ)上,提出了新的開始節(jié)點選取機制。該算法主要特點是不依靠節(jié)點地理位置信息,網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點通過與鄰居節(jié)點交換自身狀態(tài)信息和能量值的大小競選工作節(jié)點,使剩余能量值大的節(jié)點進(jìn)入工作狀態(tài),其他節(jié)點則轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。
　　論文通過模擬實驗,證明了改進(jìn)算法在網(wǎng)絡(luò)覆蓋保持和網(wǎng)絡(luò)能量均衡消耗等方面的有效