基于節(jié)點(diǎn)覆蓋的多層移動傳感器網(wǎng)絡(luò)移動控制策略研究.pdf

1、移動傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新型信息獲取和處理技術(shù),具有靜態(tài)傳感器網(wǎng)絡(luò)無法比擬的優(yōu)勢,在國防軍事、城市管理、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生、家居及商業(yè)等領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景。移動節(jié)點(diǎn)的引入拓寬了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域,更帶來技術(shù)上的挑戰(zhàn)。由于節(jié)點(diǎn)的移動性,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)變化,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)通信易于中斷,極大影響數(shù)據(jù)收集與傳輸?shù)挠行浴２捎枚鄬泳W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來提高移動傳感網(wǎng)絡(luò)的性能,是當(dāng)前研究領(lǐng)域普遍認(rèn)可的方法。而研究多層移動網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)的移動控制策略,以保證

2、網(wǎng)絡(luò)信息有效傳輸,具有重要意義。
　　本文基于多層移動傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),提出了一種基于節(jié)點(diǎn)覆蓋思想的匯聚節(jié)點(diǎn)移動控制策略。該策略著眼于全局,有別于分區(qū)移動控制策略,是一條新的研究思路,主要研究工作如下:
　　(1)傳感節(jié)點(diǎn)S的通信集合劃分:監(jiān)測區(qū)域內(nèi)傳感節(jié)點(diǎn)S隨機(jī)播撒,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的分布信息,將所有S節(jié)點(diǎn)劃分成以自身通信半徑為半徑的圓形通信集合,并視集合的中心為匯聚節(jié)點(diǎn)F收集信息的最佳位置。當(dāng)F節(jié)點(diǎn)遍歷這些中心時,集合內(nèi)

3、的S節(jié)點(diǎn)均可通過單跳方式將采集的環(huán)境信息發(fā)送給F節(jié)點(diǎn)。F節(jié)點(diǎn)達(dá)成對該區(qū)域內(nèi)S節(jié)點(diǎn)的覆蓋并接收信息。
　　(2)提出虛擬引力(Virtual Attractive Force,VAF)模型:設(shè)定匯聚節(jié)點(diǎn)F與通信集合的中心節(jié)點(diǎn)之間存在引力作用,通過建立他們之間的引力模型,以計(jì)算F節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化移動路徑。
　　(3)匯聚節(jié)點(diǎn)F的移動收集路徑規(guī)劃: F節(jié)點(diǎn)根據(jù)虛擬引力模型,構(gòu)造自身的移動目標(biāo)位置序列。所有F節(jié)點(diǎn)按各自的序列移動至每個目標(biāo)