無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋算法研究與設(shè)計(jì).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)涉及傳感器技術(shù)、微機(jī)電技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和無線通信等眾多技術(shù)，是目前IT領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。傳感器節(jié)點(diǎn)體積小，具有信息采集、處數(shù)據(jù)和無線通信等多種功能，在軍事國防、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家居、防洪救災(zāi)、空間探索等方面具有十分廣闊的應(yīng)用前景。 目前，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的許多相關(guān)技術(shù)仍處于探索階段，覆蓋算法就是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的基本問題之一，好的覆蓋算法可以為傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議和路由協(xié)議研究提供可靠的支持，并能從不同程度

2、上提高這些協(xié)議的工作效率、節(jié)省能量。論文從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋度的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋算法。 覆蓋是指利用網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)整個(gè)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而達(dá)到信息采集的目的。為了反映無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋的質(zhì)量，覆蓋度通常是評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力的QoS指標(biāo)之一。論文以靜態(tài)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為設(shè)計(jì)目標(biāo)，提出一種網(wǎng)格模板掃描算法GTSA(GridTemplateScanAlgorithm)求解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋度，并克服傳統(tǒng)算法中可變的節(jié)點(diǎn)

3、感知半徑以及節(jié)點(diǎn)覆蓋圓邊界效應(yīng)的影響，更好地滿足實(shí)際應(yīng)用需求。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，為節(jié)約能耗僅將高密度隨機(jī)分布的傳感器節(jié)點(diǎn)中盡可能少的節(jié)點(diǎn)投入活躍工作狀態(tài)。如何滿足目標(biāo)區(qū)域覆蓋度且工作節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)最少的節(jié)點(diǎn)集合，是一個(gè)NP難問題。 論文設(shè)計(jì)了一種基于遺傳算法的覆蓋度優(yōu)化算法。在算法中，節(jié)點(diǎn)的覆蓋度作為權(quán)值設(shè)計(jì)目標(biāo)函數(shù)，引入GTSA算法的思想，克服了網(wǎng)絡(luò)中復(fù)雜覆蓋情況的影響如邊界效應(yīng)、同坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)不同感知半徑等。仿真表明，