基于虛擬網(wǎng)格的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSNs）作為在互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的大背景下的一種新興事物，在工業(yè)、軍事、環(huán)境等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，大多數(shù)的節(jié)點(diǎn)以隨機(jī)拋撒的方式部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域當(dāng)中，節(jié)點(diǎn)的合理部署與否直接影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋效果及監(jiān)測(cè)區(qū)域的配置成本。因此，本文以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署問題為主要研究對(duì)象，針對(duì)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)部署和靜態(tài)部署兩種不同的部署方式，分別展開了相關(guān)的分析和研究。
　

2、　對(duì)于二維空間的同構(gòu)節(jié)點(diǎn)部署問題，本文提出了一種基于蜂窩網(wǎng)格的變步長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)部署算法。將監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行正六邊形網(wǎng)格劃分，利用網(wǎng)格中心位置信息，以及隨機(jī)撒布的節(jié)點(diǎn)的位置信息，每個(gè)節(jié)點(diǎn)找到自己的目標(biāo)網(wǎng)格，目標(biāo)網(wǎng)格中心即為該節(jié)點(diǎn)部署位置。根據(jù)待部署節(jié)點(diǎn)與相應(yīng)目標(biāo)網(wǎng)格頂點(diǎn)之間的距離信息，控制節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)距離。當(dāng)距離大于最大移動(dòng)步長(zhǎng)時(shí)，以最大移動(dòng)步長(zhǎng)移動(dòng);當(dāng)距離小于最大移動(dòng)步長(zhǎng)時(shí)，以當(dāng)前距離為移動(dòng)步長(zhǎng);當(dāng)節(jié)點(diǎn)恰好位于目標(biāo)網(wǎng)格中心時(shí)，移動(dòng)距離為零。與此同時(shí)

3、，考慮具有一定旋轉(zhuǎn)角度的蜂窩網(wǎng)格結(jié)構(gòu)對(duì)節(jié)點(diǎn)部署的影響，為驗(yàn)證算法的魯棒性提供了可靠的依據(jù)。仿真結(jié)果表明，該算法具有很快的收斂速度，相比傳統(tǒng)的虛擬力算法，監(jiān)測(cè)區(qū)域能夠獲得至少95％以上的覆蓋率，而節(jié)點(diǎn)的平均移動(dòng)距離則相對(duì)減少19％以上。
　　對(duì)于二維空間的異構(gòu)節(jié)點(diǎn)部署問題，本文提出了一種基于正三角形網(wǎng)格剖分的異構(gòu)節(jié)點(diǎn)靜態(tài)部署算法。首先建立感知半徑異構(gòu)的節(jié)點(diǎn)區(qū)域覆蓋模型，并確定實(shí)現(xiàn)覆蓋率函數(shù)取得最大值時(shí)的兩種異構(gòu)節(jié)點(diǎn)的最佳感知半徑之比