無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋算法研究.pdf

1、隨著無(wú)線通信、電子芯片及傳感器技術(shù)的高速發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速發(fā)展。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(duì)象也由簡(jiǎn)單環(huán)境數(shù)據(jù)（如溫度，濕度，光強(qiáng)等）擴(kuò)展到聲音、圖像和視頻流等多媒體信息，即無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的初始部署方式一般為大規(guī)模的隨機(jī)部署，容易造成節(jié)點(diǎn)分布不均勻。覆蓋控制研究的是在保證服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)的條件下，利用覆蓋增強(qiáng)策略

2、達(dá)到對(duì)目標(biāo)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(chǔ)上，針對(duì)基于虛擬勢(shì)場(chǎng)的有向傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋增強(qiáng)算法(Potential Field based Coverage-Enhancing Algorithm，PFCEA)進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種基于虛擬勢(shì)場(chǎng)的多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋增強(qiáng)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(biāo)區(qū)域邊界處的節(jié)點(diǎn)由于只受到來(lái)自區(qū)域內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的斥力作用，其感知范圍在斥力引導(dǎo)下向目標(biāo)區(qū)域外偏轉(zhuǎn)，論文所提的OPFCEA引入了一種部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域外部且距離邊界較近的虛擬節(jié)點(diǎn)，用來(lái)給邊界節(jié)點(diǎn)提供虛擬斥力并引導(dǎo)其改變感知方向以盡量覆蓋目標(biāo)區(qū)域。
　　其次

4、，OPFCEA給出了一種自適應(yīng)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(zhǎng)較快的時(shí)候旋轉(zhuǎn)角度較大，算法后期覆蓋率增長(zhǎng)減慢的時(shí)候旋轉(zhuǎn)角度較小;OPFCEA還針對(duì)PFCEA運(yùn)行到后期時(shí)部分節(jié)點(diǎn)存在頻繁往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)的問(wèn)題，給出解決辦法，即當(dāng)區(qū)域覆蓋率增長(zhǎng)到一定值并且增長(zhǎng)速度小于閾值時(shí)，對(duì)這部分節(jié)點(diǎn)采取只計(jì)算所受合力而不轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，減少這類節(jié)點(diǎn)的頻繁往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)。最后，進(jìn)行MATLAB仿真分析，仿真結(jié)果表明了O