基于節(jié)點覆蓋的多層移動傳感器網(wǎng)絡移動控制策略研究.pdf

1、移動傳感器網(wǎng)絡作為一種新型信息獲取和處理技術,具有靜態(tài)傳感器網(wǎng)絡無法比擬的優(yōu)勢,在國防軍事、城市管理、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生、家居及商業(yè)等領域均有廣闊的應用前景。移動節(jié)點的引入拓寬了無線傳感器網(wǎng)絡的應用領域,更帶來技術上的挑戰(zhàn)。由于節(jié)點的移動性,網(wǎng)絡拓撲動態(tài)變化,導致節(jié)點通信易于中斷,極大影響數(shù)據(jù)收集與傳輸?shù)挠行?。采用多層網(wǎng)絡結構來提高移動傳感網(wǎng)絡的性能,是當前研究領域普遍認可的方法。而研究多層移動網(wǎng)絡體系結構中節(jié)點的移動控制策略,以保證

2、網(wǎng)絡信息有效傳輸,具有重要意義。
　　本文基于多層移動傳感器網(wǎng)絡體系結構,提出了一種基于節(jié)點覆蓋思想的匯聚節(jié)點移動控制策略。該策略著眼于全局,有別于分區(qū)移動控制策略,是一條新的研究思路,主要研究工作如下:
　　(1)傳感節(jié)點S的通信集合劃分:監(jiān)測區(qū)域內(nèi)傳感節(jié)點S隨機播撒,根據(jù)網(wǎng)絡中節(jié)點的分布信息,將所有S節(jié)點劃分成以自身通信半徑為半徑的圓形通信集合,并視集合的中心為匯聚節(jié)點F收集信息的最佳位置。當F節(jié)點遍歷這些中心時,集合內(nèi)

3、的S節(jié)點均可通過單跳方式將采集的環(huán)境信息發(fā)送給F節(jié)點。F節(jié)點達成對該區(qū)域內(nèi)S節(jié)點的覆蓋并接收信息。
　　(2)提出虛擬引力(Virtual Attractive Force,VAF)模型:設定匯聚節(jié)點F與通信集合的中心節(jié)點之間存在引力作用,通過建立他們之間的引力模型,以計算F節(jié)點的優(yōu)化移動路徑。
　　(3)匯聚節(jié)點F的移動收集路徑規(guī)劃: F節(jié)點根據(jù)虛擬引力模型,構造自身的移動目標位置序列。所有F節(jié)點按各自的序列移動至每個目標