三維移動傳感器網(wǎng)絡覆蓋問題的研究.pdf

1、近年來,集成了傳感器技術、微電子技術和無線通信技術的無線傳感器網(wǎng)絡已引起各國政府、研究機構(gòu)和企業(yè)的高度關注,它在軍事、環(huán)境科學、醫(yī)療健康和其他商業(yè)領域都有著廣闊的應用前景。無線傳感器網(wǎng)絡發(fā)展至今,仍有許多可以應用的環(huán)境待開發(fā),也仍有許多技術上的問題需要克服,值得各界學者及研究團隊繼續(xù)深入地研究。網(wǎng)絡覆蓋是無線傳感器網(wǎng)絡研究和應用的關鍵性基礎問題,是其他網(wǎng)絡研究的基礎,直接影響著網(wǎng)絡的使用性能。無線傳感器網(wǎng)絡超大規(guī)模,節(jié)點自由密集分布、能

2、量受限、通信能力受限、計算和存儲能力受限的特點和無人職守、惡劣的應用環(huán)境給網(wǎng)絡覆蓋帶來了很大的挑戰(zhàn)。
　　本文從自由分布節(jié)點覆蓋效率最大化分布特性的網(wǎng)絡覆蓋方面研究了三維移動無線傳感器網(wǎng)絡的覆蓋問題。本文主要的研究內(nèi)容為:首先分析了無線傳感器網(wǎng)絡的覆蓋問題、無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋面臨的挑戰(zhàn)和現(xiàn)有的研究成果;然后,對當前大多數(shù)研究所采用的隨機空間結(jié)構(gòu)不能完全代表三維傳感器網(wǎng)絡的實際需求,介紹了基于空間鑲嵌理論三維體心立方格的覆蓋特性;最

3、后針對移動節(jié)點三維自由分布網(wǎng)絡覆蓋中覆蓋效率低下的問題,提出了一種改進的覆蓋算法,作為傳感器部署策略,力圖最大化這些隨機部署的傳感器的覆蓋域,改善隨機部署的覆蓋程度。在考慮節(jié)點無效移動、邊界效應和最佳移動距離等因素下,各個傳感器節(jié)點所受引力與斥力的合力來決定移動路徑和移動速率,一旦有效傳感器節(jié)點位置被確定了,傳感器節(jié)點一次次的執(zhí)行移動被部署在新的位置上,完成節(jié)點部署。仿真的結(jié)果表明,改進的覆蓋算法在覆蓋程度、覆蓋效率、平均移動距離都比原