基于視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)目標(biāo)覆蓋.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)伴隨著傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生，它是由能量有限的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)多跳的方式自組織成的網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)這些節(jié)點(diǎn)具有數(shù)據(jù)計(jì)算和基本通信能力。覆蓋控制是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中研究的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，也是以無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)監(jiān)測(cè)應(yīng)用的基礎(chǔ)理論。在隨機(jī)部署的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)拓?fù)淇刂啤⒄{(diào)度節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)等手段，提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋的質(zhì)量，減小網(wǎng)絡(luò)成本。可以說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制算法的優(yōu)劣直接決定了網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。在傳統(tǒng)傳感

2、器網(wǎng)絡(luò)中，各國(guó)學(xué)者對(duì)覆蓋控制技術(shù)理論研究較多，已經(jīng)積累了豐富的研究成果。但是近年來(lái)，隨著新的視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，其節(jié)點(diǎn)的感知具有方向性、感知的數(shù)據(jù)量比較大、對(duì)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理能力要求較高等一系列新的特點(diǎn)，現(xiàn)有覆蓋理論不能有效適用，這就迫切需要我們?cè)O(shè)計(jì)出適合新的傳感網(wǎng)絡(luò)的覆蓋控制方法。本論文在特定的網(wǎng)絡(luò)模型下，圍繞著視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)感知模型、覆蓋控制及部署等關(guān)鍵問(wèn)題展開(kāi)深入研究，側(cè)重點(diǎn)于視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)目標(biāo)覆蓋、移動(dòng)目標(biāo)覆蓋以及優(yōu)

3、化部署等幾個(gè)方面的問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，提出了相應(yīng)的模型和算法，并給出了分析和仿真。本文研究?jī)?nèi)容如下：
　　 (1)深入分析了傳感網(wǎng)絡(luò)中的感知模型，并采用0-1感知模型作為本文研究的基礎(chǔ)；針對(duì)不同的覆蓋類型，深入研究了各種覆蓋控制的典型算法以及部署的相關(guān)基礎(chǔ)理論，為后面的研究作基礎(chǔ)。
　　 (2)針對(duì)視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)目標(biāo)覆蓋問(wèn)題，基于GridScan算法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析了覆蓋質(zhì)量與節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)、網(wǎng)格劃分粒度的關(guān)系，提出一種節(jié)點(diǎn)

4、再部署策略，在初始隨機(jī)部署完成以后，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的覆蓋質(zhì)量，找出最大覆蓋盲區(qū)，并在盲區(qū)部署一個(gè)新節(jié)點(diǎn)，循環(huán)此過(guò)程，直到網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量滿足既定的要求。
　　 (3)針對(duì)視頻傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)目標(biāo)柵欄覆蓋問(wèn)題，提出一種最小曝光路徑搜索算法；基于網(wǎng)格分割的思想，將計(jì)算出覆蓋度以后的網(wǎng)絡(luò)映射成帶權(quán)值的無(wú)向圖，利用Dijkstra最小路徑搜索路徑算法找到最小曝光路徑。
　　 (4)基于最小曝光路徑，提出旨在改善移動(dòng)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量的節(jié)點(diǎn)再部