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摘 要: 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點(diǎn)帶來了信息感知的一場變革，它與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)共同構(gòu)成信息技術(shù)的三大支柱。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的靜止或移動(dòng)的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，以協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)被感知對象的信息，并最終把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)的所有者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的潛在應(yīng)用領(lǐng)域可以歸納為:軍事、航空、反恐、防爆、救災(zāi)、環(huán)境、醫(yī)療、保健、家居、工業(yè)、商業(yè)等。 在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由于傳感器節(jié)點(diǎn)分布不均或死亡，使得檢測區(qū)域出現(xiàn)未被覆蓋的稱為覆蓋空洞區(qū)域。針對這一問題，本文對覆蓋空洞修補(bǔ)算法進(jìn)行著重研究。本文主要研究最佳候選節(jié)點(diǎn)修補(bǔ)算法。將目標(biāo)區(qū)域內(nèi)非活躍的冗余節(jié)點(diǎn)作為候選節(jié)點(diǎn)，選擇滿足條件冗余節(jié)點(diǎn)確定為最佳候選節(jié)點(diǎn)激活并修補(bǔ)空洞。如無滿足條件冗余節(jié)點(diǎn)，則追加二代移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修補(bǔ)。該算法對覆蓋空洞的形狀無要求，可實(shí)現(xiàn)高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，使網(wǎng)絡(luò)性能得到改善。 本文研究的最佳候選節(jié)點(diǎn)修補(bǔ)算法(BCNP)主要包括待修補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的位置確定，最佳候選節(jié)點(diǎn)的選擇，空洞修補(bǔ)方法。待修補(bǔ)節(jié)點(diǎn)的位置確定利用PATT算法確定，將待修補(bǔ)節(jié)點(diǎn)與休眠的冗余節(jié)點(diǎn)位置比較，將這兩點(diǎn)距離與閾值比較，滿足且最小的冗余節(jié)點(diǎn)作為最佳候選節(jié)點(diǎn)，若沒有滿足，則選取待修補(bǔ)節(jié)點(diǎn)位置作為最佳候選節(jié)點(diǎn)位置，追加移動(dòng)節(jié)點(diǎn)修補(bǔ)。 關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；覆蓋空洞；最佳候選節(jié)點(diǎn)
目錄 摘要 ABSTRACT 第1章 緒論-1 1.1課題的背景及意義-1 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀-1 1.3 本文主要研究內(nèi)容-3 1.4 章節(jié)安排-3 第2章 理論基礎(chǔ)-5 2.1 典型覆蓋模型-5 2.1.1 圓盤感知模型-5 2.1.2 概率感知模型-5 2.2 覆蓋問題分類-6 2.2.1 確定性覆蓋-6 2.2.2 隨機(jī)性覆蓋-6 2.3 相關(guān)術(shù)語-6 2.3.1 性能衡量指標(biāo)-6 2.3.2 覆蓋空洞分類-7 2.4 經(jīng)典PATT算法-8 2.5 本章小結(jié)-9 第3章 基于最佳候選節(jié)點(diǎn)修補(bǔ)算法-11 3.1 算法基礎(chǔ)-11 3.1.1 基本定義-11 3.1.2 理論依據(jù)-11 3.2 算法基礎(chǔ)設(shè)計(jì)-12 3.2.1 算法總體設(shè)計(jì)-12 3.2.2 生成空洞設(shè)計(jì)-13 3.2.3 確定待修補(bǔ)點(diǎn)位置設(shè)計(jì)-13 3.3 算法主體設(shè)計(jì)-15 3.3.1 確定最佳候選節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)-15 3.3.2 空洞修補(bǔ)設(shè)計(jì)-16 3.4 本章小結(jié)-19 第4章 仿真分析-21 4.1 仿真環(huán)境-21 4.2 仿真實(shí)驗(yàn)-21 4.3 覆蓋效率-22 4.4 不同節(jié)點(diǎn)感應(yīng)半徑分析-23 4.5 修補(bǔ)空洞所需節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)-24 4.6 本章小結(jié)-24 第5章 結(jié)論與展望-25 5.1結(jié)論-25 5.2不足之處及未來展望-25 參考文獻(xiàn)-27 致 謝-29 附錄A： 程序代碼-31 |
