三維環(huán)境下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋方法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSNs)作為一種新的網(wǎng)絡(luò)模式，已經(jīng)在新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中扮演了關(guān)鍵的角色，并不斷推動了科技的發(fā)展。覆蓋是描述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)的標(biāo)準(zhǔn)之一，網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)性能的好壞。網(wǎng)絡(luò)覆蓋通過對節(jié)點感知能力的建模，結(jié)合具體應(yīng)用要求，在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)部署傳感器節(jié)點來提供可靠的區(qū)域監(jiān)測與目標(biāo)跟蹤服務(wù)，最終使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量得到改善。<

2、br>　　本文針對三維山丘地形環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)覆蓋策略展開研究，真實的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境中，三維地形空間上的網(wǎng)絡(luò)覆蓋連通以及拓?fù)淇刂频冗h(yuǎn)比二維平面要復(fù)雜，二維平面空間上的覆蓋策略不能直接用來解決三維地形上傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋問題。針對三維山丘地形下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題采用一種基于網(wǎng)格的數(shù)據(jù)降維方法，對兩種不同傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景下的覆蓋方法進(jìn)行了深入探討，解決了三維目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域的覆蓋問題。論文具體工作如下:
　　(1)針對三維環(huán)境下的

3、山丘地形進(jìn)行建模，使用流形學(xué)習(xí)的理論把三維空間上的復(fù)雜表面過渡到二維平面，解決了網(wǎng)絡(luò)覆蓋中存在的空洞問題。
　　(2)針對傳感器網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的入侵監(jiān)測問題，提出了一種尋找穿越整個目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域路徑的算法，通過路徑上的網(wǎng)絡(luò)覆蓋參數(shù)來確定網(wǎng)絡(luò)覆蓋方法。
　　(3)針對三維地形下節(jié)點確定性覆蓋問題，提出了基于改進(jìn)遺傳算法的覆蓋方法尋找網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)覆蓋方案，部署較少傳感器節(jié)點滿足網(wǎng)絡(luò)要求，有效利用網(wǎng)絡(luò)資源，降低能耗，提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。