無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋與能量有效性問題研究.pdf

1、覆蓋問題和能量有效性問題一直是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題.由于網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力與節(jié)點(diǎn)的能耗成反比,因此為了保證監(jiān)測(cè)區(qū)域的完全覆蓋或者達(dá)到應(yīng)用所要求的覆蓋度,需要部署大量的節(jié)點(diǎn),這會(huì)給網(wǎng)絡(luò)帶來更多的通信負(fù)載,不利于能量的有效利用.針對(duì)此問題,本文研究了基于能量有效性的覆蓋問題,主要工作如下:
　　 首先,本文介紹了現(xiàn)有的基于能量有效性的覆蓋算法的研究現(xiàn)狀,并分析了幾種典型算法的優(yōu)缺點(diǎn).在此基礎(chǔ)上,給出節(jié)點(diǎn)能量利用率的量化標(biāo)準(zhǔn),用于

2、衡量傳感器節(jié)點(diǎn)能量的使用效率,然后結(jié)合節(jié)點(diǎn)的能耗模型,分析了節(jié)點(diǎn)的能量消耗與感知半徑及通信半徑的關(guān)系,分析結(jié)果表明,節(jié)點(diǎn)的能耗與激活節(jié)點(diǎn)數(shù)目沒有必然的關(guān)系,選擇較小的感知半徑及通信半徑,可以提高節(jié)點(diǎn)能量利用率節(jié)省節(jié)點(diǎn)能量消耗.并以此為根據(jù)提出了調(diào)整傳感器節(jié)點(diǎn)的感知半徑大小以節(jié)省能量并提高節(jié)點(diǎn)能量利用率從而延長網(wǎng)絡(luò)壽命的策略.
　　 其次,本文通過將傳統(tǒng)的輪換“激活／睡眠”機(jī)制一般化,提出一種調(diào)整節(jié)點(diǎn)的感知半徑的覆蓋調(diào)度策略,以提

3、高網(wǎng)絡(luò)能量利用率,該策略在產(chǎn)生覆蓋空洞時(shí),還可以對(duì)其進(jìn)行填補(bǔ).仿真結(jié)果表明,新算法的實(shí)施使節(jié)點(diǎn)的能量利用率得到提高,且每個(gè)節(jié)點(diǎn)的剩余能量達(dá)到均衡狀態(tài),延長了網(wǎng)絡(luò)壽命.該算法的優(yōu)點(diǎn)是不需要節(jié)點(diǎn)的全局位置信息,減少了節(jié)點(diǎn)的能量消耗,同時(shí)避免了由于節(jié)點(diǎn)位置信息的誤差所引起的算法失效,擴(kuò)展性和實(shí)用性強(qiáng).
　　 第三,本文針對(duì)ASR-DLM算法的不足,提出一種改進(jìn)的EASRC算法,將區(qū)域覆蓋問題轉(zhuǎn)化為目標(biāo)點(diǎn)覆蓋問題,降低了覆蓋難度,計(jì)算權(quán)