視頻傳感器網(wǎng)絡柵欄覆蓋算法研究.pdf

1、視頻傳感器網(wǎng)絡作為無線傳感器網(wǎng)絡的特殊形態(tài)，可以采集圖像，視頻等多媒體信息，滿足某些應用高精度，高可靠性的要求，因而得到越來越多人的關注。覆蓋控制技術是無線傳感器網(wǎng)絡實現(xiàn)監(jiān)測應用的理論基礎。對于覆蓋問題的研究，不僅可以提高資源利用率，延長網(wǎng)絡生命周期，還能提升網(wǎng)絡感知服務質(zhì)量。柵欄覆蓋作為覆蓋控制中一種特殊監(jiān)測模式，在入侵檢測、民用監(jiān)控、戰(zhàn)地警戒等領域具有廣泛的應用。在傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡中，柵欄覆蓋已積累了一定的研究成果。但在視頻傳感器

2、網(wǎng)絡中，節(jié)點感知具有方向性，數(shù)據(jù)采集量較大，節(jié)點數(shù)據(jù)處理能力較高。已有的研究成果不能直接應用于視頻傳感器網(wǎng)絡柵欄覆蓋，迫切需要對其進行更深入地分析與研究。本文針對視頻傳感器網(wǎng)絡柵欄覆蓋，進行了如下幾方面的研究。
　　研究視頻傳感器網(wǎng)絡弱柵欄覆蓋問題。當節(jié)點隨機部署在帶狀區(qū)域時，存在能量利用率低和網(wǎng)絡生命周期短的問題。本文提出了能量高效的弱柵欄覆蓋構建(EWBCC)算法。首先對視頻傳感器網(wǎng)絡中的隨機部署模型進行優(yōu)化設計，將傳感器節(jié)點

3、的最大“有效”覆蓋范圍向區(qū)域邊界投影，轉化為一維線性覆蓋問題進行分析；其次考慮移動目標大小、節(jié)點剩余能量等因素，通過調(diào)度傳感器來構建弱柵欄。最后通過仿真實驗來驗證算法的有效性。實驗結果表明EWBCC算法能夠達到減少激活節(jié)點數(shù)目，延長了網(wǎng)絡生命周期的目的。
　　研究視頻傳感器網(wǎng)絡強柵欄覆蓋問題。當視頻傳感器節(jié)點隨機部署后，節(jié)點間存在大量覆蓋重疊區(qū)域，產(chǎn)生大量冗余信息，不利于資源的有效利用。本文基于傳感器周長來尋找子柵欄，并引入重疊感