無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制算法設(shè)計.pdf

1、大量低成本，具有感知、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲和無線通信能力的傳感器節(jié)點相互協(xié)作組織成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器節(jié)點的能量有限且不易補充，減少網(wǎng)絡(luò)耗能，延長網(wǎng)絡(luò)生命期就成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的基本問題。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對目標或者目標區(qū)域的覆蓋情況反映了網(wǎng)絡(luò)對物理世界的監(jiān)測能力，好的覆蓋控制算法能夠節(jié)省網(wǎng)絡(luò)耗能，使用更少的傳感器節(jié)點來達到覆蓋要求。
　　本文對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制進行了研究，主要考慮兩個問題，如何使用最少的可移動傳感器

2、節(jié)點來完全覆蓋目標區(qū)域，和如何從傳感器節(jié)點集合中選擇最少的節(jié)點來完全覆蓋復(fù)雜表面目標區(qū)域。
　　針對第一個問題，首先給出了一個最優(yōu)節(jié)點部署方案的設(shè)計方法。利用該方法可以計算完全(k)覆蓋目標區(qū)域所需的最少節(jié)點數(shù)和布置節(jié)點的目標位置。在不能準確部署節(jié)點的情況下，隨機布置的可移動傳感器節(jié)點需要移向目標位置來實現(xiàn)最優(yōu)節(jié)點部署。對于如何為節(jié)點指定移動目的地，使節(jié)點移動所消耗能量的總和最少，并使消耗能量最大的節(jié)點所消耗的能量最少的問題，給出

3、了一個整數(shù)規(guī)劃模型，并且提出了求解這個整數(shù)規(guī)劃問題的遺傳算法。仿真結(jié)果表明，本文算法計算所需的傳感器節(jié)點要比文獻中CAMSEL算法所需的節(jié)點要少得多，本文算法計算所的移動耗能最大的節(jié)點的移動耗能要比文獻中集中式最優(yōu)分配方案中的要少得多。
　　針對第二個問題，首先給出了一組傳感器節(jié)點能夠完全覆蓋整個目標區(qū)域的充分必要條件，即包含傳感器感知邊界在目標區(qū)域內(nèi)的交點和傳感器感知邊界和目標區(qū)域邊界的交點的集合中的每個點都被至少k個傳感器所覆