無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋調(diào)度算法的研究.pdf

1、進(jìn)入信息時(shí)代，人們可以利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的海量存儲、高速傳輸以及快速處理，但信息的獲取仍未達(dá)到理想的自動(dòng)化水平。隨著網(wǎng)絡(luò)、傳感器、無線通信、微機(jī)電等技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步和相互融合，人們認(rèn)識世界、改變世界的手段方法也更加豐富，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)便是其中最受關(guān)注的技術(shù)之一。
　　 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一項(xiàng)新的信息獲取和處理技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事國防、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測、搶險(xiǎn)救災(zāi)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并將在未來改變?nèi)祟惻c自然的交互方式。

2、r>　　 在實(shí)際應(yīng)用中，通常將傳感器節(jié)點(diǎn)大規(guī)模、高密度地部署在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，必然會(huì)造成節(jié)點(diǎn)間覆蓋區(qū)域得重疊交叉，從而造成數(shù)據(jù)采集、傳輸?shù)娜哂啵鸩槐匾哪芰繐p耗。因此，為盡可能高效利用能量、延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間，需要進(jìn)行有效地覆蓋控制。通過采取調(diào)度節(jié)點(diǎn)活動(dòng)地方式，使得冗余節(jié)點(diǎn)交替工作，達(dá)到有效提高能耗效率，延長無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存周期的目的，此問題被稱為動(dòng)態(tài)覆蓋問題。
　　 本文在對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，提出

3、一種基于虛擬網(wǎng)格的覆蓋模型MVG(Modelbasedonvirtualgrids)，MVG模型通過將探測區(qū)域劃分成有規(guī)律的虛擬網(wǎng)格，將區(qū)域覆蓋問題演化成集合覆蓋的問題。
　　 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有能量有限，且不能補(bǔ)充的特點(diǎn)，可以采用控制冗余節(jié)點(diǎn)輪換休眠的調(diào)度策略提高節(jié)點(diǎn)能量效率，延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。本文在MVG模型基礎(chǔ)上提出基于剩余能量的節(jié)點(diǎn)應(yīng)答調(diào)度策略(CoverageAlgorithmBasedontheResponse

4、Mechanism，簡稱CBRM算法)，根據(jù)冗余節(jié)點(diǎn)的剩余能量決定節(jié)點(diǎn)進(jìn)入“活躍”或者“休眠”狀態(tài)。CBRM算法還引入“加鎖”機(jī)制以避免分布式算法的無限迭代及死鎖現(xiàn)象。
　　 最后采用OMNET++仿真工具對CBRM算法進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，本文提出的CBRM算法可以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量要求，且其需要較少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)即可完成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的形成。由此，隨著算法在網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)行，較多節(jié)點(diǎn)能夠“存活”或者說工作較長時(shí)間，從而能夠使得