無線傳感器網絡覆蓋算法研究與設計.pdf

1、無線傳感器網絡涉及傳感器技術、微機電技術、現(xiàn)代網絡和無線通信等眾多技術，是目前IT領域研究熱點之一。傳感器節(jié)點體積小，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、智能家居、防洪救災、空間探索等方面具有十分廣闊的應用前景。 目前，無線傳感器網絡的許多相關技術仍處于探索階段，覆蓋算法就是無線傳感器網絡研究的基本問題之一，好的覆蓋算法可以為傳感器網絡的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絡覆蓋度的角度出發(fā)，設計了網絡的覆蓋算法。 覆蓋是指利用網絡中的傳感器節(jié)點對整個目標區(qū)域進行監(jiān)測，從而達到信息采集的目的。為了反映無線傳感器網絡覆蓋的質量，覆蓋度通常是評價網絡覆蓋能力的QoS指標之一。論文以靜態(tài)無線傳感器網絡作為設計目標，提出一種網格模板掃描算法GTSA(GridTemplateScanAlgorithm)求解無線傳感器網絡覆蓋度，并克服傳統(tǒng)算法中可變的節(jié)點

3、感知半徑以及節(jié)點覆蓋圓邊界效應的影響，更好地滿足實際應用需求。 無線傳感器網絡中，為節(jié)約能耗僅將高密度隨機分布的傳感器節(jié)點中盡可能少的節(jié)點投入活躍工作狀態(tài)。如何滿足目標區(qū)域覆蓋度且工作節(jié)點個數(shù)最少的節(jié)點集合，是一個NP難問題。 論文設計了一種基于遺傳算法的覆蓋度優(yōu)化算法。在算法中，節(jié)點的覆蓋度作為權值設計目標函數(shù)，引入GTSA算法的思想，克服了網絡中復雜覆蓋情況的影響如邊界效應、同坐標節(jié)點、節(jié)點不同感知半徑等。仿真表明，