Voronoi圖在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)調(diào)度中的應(yīng)用研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，能夠協(xié)作地完成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，傳送到需要信息的用戶(hù)。 傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的密度比較大（能達(dá)到20個(gè)/m3），使得鄰居節(jié)點(diǎn)間有較高的重疊感知區(qū)域。并且鄰居傳感器節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)有較大的相關(guān)性，即對(duì)同一個(gè)事件有多個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)此產(chǎn)生相同的數(shù)據(jù)。而終端使用者并不需要來(lái)自所有節(jié)點(diǎn)的（冗余）數(shù)據(jù)，并且當(dāng)它們與基站通信時(shí)將會(huì)引起沖

2、突，造成能量的不必要的浪費(fèi)。 節(jié)省能量的一種有效的方法就是動(dòng)態(tài)管理節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)，即間歇的調(diào)度一些節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，一些節(jié)點(diǎn)處于活動(dòng)狀態(tài)提供持續(xù)的服務(wù)。為了設(shè)計(jì)這樣的機(jī)制，必須考慮以下的問(wèn)題：1.每個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)該遵循什么準(zhǔn)則來(lái)決定進(jìn)入睡眠狀態(tài)。3.傳感器節(jié)點(diǎn)維持睡眠狀態(tài)多長(zhǎng)時(shí)間。 本文使用覆蓋范圍的思想，即調(diào)度節(jié)點(diǎn)后應(yīng)保證對(duì)網(wǎng)絡(luò)的完全覆蓋，提出了基于Voronoi圖的冗余節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)方法以及節(jié)點(diǎn)的調(diào)度算法。檢測(cè)算法首先根據(jù)傳感

3、器節(jié)點(diǎn)的位置將傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)Voronoi圖，然后基于Voronoi圖根據(jù)節(jié)點(diǎn)的感知范圍，判斷該節(jié)點(diǎn)是否為冗余節(jié)點(diǎn)。這種方法只需要檢測(cè)對(duì)某節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)間構(gòu)成的外接圓圓心的覆蓋問(wèn)題，即Voronoi頂點(diǎn)的覆蓋，而不需要估計(jì)其鄰居節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍，由面覆蓋問(wèn)題轉(zhuǎn)化為點(diǎn)覆蓋問(wèn)題使計(jì)算復(fù)雜度降低。 另外，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)如果同時(shí)進(jìn)行是否為冗余節(jié)點(diǎn)的判斷，可能會(huì)出現(xiàn)“盲點(diǎn)”（blindpoint），我們引入時(shí)間戳機(jī)制，有效地解決了可能出現(xiàn)