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文檔簡(jiǎn)介
1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)是由大量的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),它綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和分布式信息處理技術(shù)等,能夠利用傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種信息,并將這些信息以無(wú)線的方式通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送給用戶。當(dāng)今社會(huì),無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)已被廣泛用于軍事、環(huán)境和目標(biāo)檢測(cè)、災(zāi)害避免等領(lǐng)域。在實(shí)際應(yīng)用中,傳感器節(jié)點(diǎn)用電池供電,由于節(jié)點(diǎn)體積、成本和網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境的限制,導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的能量有限且無(wú)法更換。因此,如何利用有限
2、的電池能量實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的能量有效性,最大化延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)重要目標(biāo)。
覆蓋問(wèn)題是能量有效性研究中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)必須滿足特定的覆蓋要求才能保證有效地采集到所需的信息,滿足覆蓋要求是保證網(wǎng)絡(luò)的可用性的前提。在滿足覆蓋要求的前提下,將冗余節(jié)點(diǎn)調(diào)整到低能耗的休眠模式以節(jié)省能耗,通過(guò)節(jié)點(diǎn)調(diào)度,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)壽命的延長(zhǎng)。
本文對(duì)覆蓋問(wèn)題已有的研究成果進(jìn)行了細(xì)致的研究,分析并總結(jié)了這些成果的優(yōu)缺點(diǎn),針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)
3、模型提出了一個(gè)能量有效的局部式覆蓋算法和一個(gè)隨機(jī) k-覆蓋節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法。并采用數(shù)學(xué)、圖論等理論分析與仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合的研究方法,確保并證明了算法的正確性與優(yōu)越性。本文的具體研究?jī)?nèi)容如下:
本文的第三章提出了一個(gè)局部式覆蓋算法,用覆蓋集來(lái)解決覆蓋問(wèn)題。該算法在生成覆蓋集時(shí),充分考慮影響覆蓋效果的節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵因子,用代價(jià)函數(shù)來(lái)衡量節(jié)點(diǎn)對(duì)覆蓋貢獻(xiàn)的大小,優(yōu)先選擇對(duì)代價(jià)函數(shù)值大的節(jié)點(diǎn)加入到覆蓋集中,利用較少節(jié)點(diǎn)覆蓋盡可能多的目標(biāo)。本算
4、法能夠生成相交覆蓋集,理論證明,相交覆蓋集能夠有效地延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命。算法生成覆蓋集后,以覆蓋集為單位進(jìn)行節(jié)點(diǎn)調(diào)度,實(shí)現(xiàn)了延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命的目的。
為了提高網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性,提出了一個(gè)隨機(jī) k-覆蓋節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法。該算法同時(shí)考慮確定和隨機(jī)傳感模型下的k-覆蓋問(wèn)題,首先在確定傳感模型下分析隨機(jī) k-覆蓋問(wèn)題,得到了確定傳感模型下實(shí)現(xiàn) k-覆蓋所需要的最小的節(jié)點(diǎn)數(shù)目,然后將結(jié)果擴(kuò)展到隨機(jī)傳感模型下,通過(guò)調(diào)度算法得到了隨機(jī)傳感模型下的實(shí)現(xiàn) k-
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