智能建筑無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題的建模與優(yōu)化研究.pdf

1、伴隨著無(wú)線通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)等諸多技術(shù)的迅速發(fā)展,能夠進(jìn)行環(huán)境感知、獨(dú)立計(jì)算、無(wú)線傳輸?shù)臒o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)也得到了快速發(fā)展,尤其在智能建筑的應(yīng)用中,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其部署方便、維護(hù)簡(jiǎn)單受到了越來(lái)越大的關(guān)注。
　　 網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的重要方向之一,網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況決定了傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)環(huán)境的感知能力,同時(shí)與網(wǎng)絡(luò)的連通問題有著密切聯(lián)系。在節(jié)點(diǎn)感知模型己知的情況下,節(jié)點(diǎn)部署的優(yōu)劣能給網(wǎng)絡(luò)覆蓋帶來(lái)重大影響,

2、節(jié)點(diǎn)的數(shù)量也直接關(guān)系到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的成本和性能。本文的主要研究對(duì)象就是智能建筑無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋問題、連通問題、節(jié)點(diǎn)部署等問題。
　　 針對(duì)以上問題本文主要做了以下工作:
　　 1)分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)感知模型,確定了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋與連通的關(guān)系;
　　 2)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)備進(jìn)行了搭建和測(cè)試,為構(gòu)建相應(yīng)的模型提供技術(shù)數(shù)據(jù);
　　 3)以完全覆蓋和傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)目最少為目標(biāo)建立線性規(guī)劃模型,并使

3、用LINGO進(jìn)行模型求解,得到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):
　　 4)以確定主節(jié)點(diǎn)為目標(biāo)、最短路徑為條件提出動(dòng)態(tài)規(guī)劃基本方程式,建立數(shù)學(xué)模型,通過(guò)LINGO求解模型,得到主節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)部署;
　　 5)將系統(tǒng)模型由平面分析擴(kuò)展到三維立體情形,以對(duì)五層建筑的分析為例,闡述算法的二維、三維通用性。通過(guò)動(dòng)態(tài)規(guī)劃尋找建立層間連接的最優(yōu)方式,并給出結(jié)論:
　　 6)使用NS2網(wǎng)絡(luò)模擬器進(jìn)行仿真,得到網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。同時(shí)模