無線多媒體傳感器網(wǎng)絡覆蓋算法研究.pdf

1、隨著無線通信、電子芯片及傳感器技術的高速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡技術得到了快速發(fā)展。無線傳感器網(wǎng)絡由傳統(tǒng)的全向傳感器發(fā)展到有向傳感器，采集、傳輸和處理的對象也由簡單環(huán)境數(shù)據(jù)（如溫度，濕度，光強等）擴展到聲音、圖像和視頻流等多媒體信息，即無線多媒體傳感器網(wǎng)絡。無線多媒體傳感器網(wǎng)絡的初始部署方式一般為大規(guī)模的隨機部署，容易造成節(jié)點分布不均勻。覆蓋控制研究的是在保證服務質(zhì)量(Quality of Service，QoS)的條件下，利用覆蓋增強策略

2、達到對目標的最優(yōu)化覆蓋。覆蓋控制算法在信息獲取、環(huán)境感知以及提高QoS等方面都有重要的意義。
　　論文在已有的有向感知模型的基礎上，針對基于虛擬勢場的有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋增強算法(Potential Field based Coverage-Enhancing Algorithm，PFCEA)進行改進，提出了一種基于虛擬勢場的多媒體傳感器網(wǎng)絡覆蓋增強的優(yōu)化算法(Optimization of the Potential Field

3、based Coverage-Enhancing Algorithm forwireless multimedia networks，OPFCEA)。
　　首先，在PFCEA中，目標區(qū)域邊界處的節(jié)點由于只受到來自區(qū)域內(nèi)部節(jié)點的斥力作用，其感知范圍在斥力引導下向目標區(qū)域外偏轉(zhuǎn)，論文所提的OPFCEA引入了一種部署在監(jiān)測區(qū)域外部且距離邊界較近的虛擬節(jié)點，用來給邊界節(jié)點提供虛擬斥力并引導其改變感知方向以盡量覆蓋目標區(qū)域。
　　其次

4、，OPFCEA給出了一種自適應的旋轉(zhuǎn)角度迭代公式，讓覆蓋率的值成為影響旋轉(zhuǎn)角度大小的因素之一，使得算法前期覆蓋率增長較快的時候旋轉(zhuǎn)角度較大，算法后期覆蓋率增長減慢的時候旋轉(zhuǎn)角度較小;OPFCEA還針對PFCEA運行到后期時部分節(jié)點存在頻繁往復轉(zhuǎn)動的問題，給出解決辦法，即當區(qū)域覆蓋率增長到一定值并且增長速度小于閾值時，對這部分節(jié)點采取只計算所受合力而不轉(zhuǎn)動的方式，減少這類節(jié)點的頻繁往復轉(zhuǎn)動。最后，進行MATLAB仿真分析，仿真結(jié)果表明了O