無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能覆蓋算法及仿真研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種由大量的集成傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和短距離無線通訊模塊的節(jié)點(diǎn)組成的以數(shù)據(jù)為中心的無線自組網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)作感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)中各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與效用計(jì)算、塑料電子、人體仿生一起被稱為全球未來四大高科技產(chǎn)業(yè)。 覆蓋是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)根本問題，對(duì)于提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能有著重要的意義。本文針對(duì)覆蓋問題中的節(jié)能覆蓋進(jìn)行了研究，所作工作如下： 1.查閱了

2、現(xiàn)有的與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋算法相關(guān)的國內(nèi)外文獻(xiàn)資料，對(duì)其進(jìn)行了分類，然后針對(duì)各類算法中的經(jīng)典覆蓋算法進(jìn)行了研究，分析總結(jié)了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。 2.針對(duì)一種實(shí)際的地理環(huán)境下的生態(tài)監(jiān)測(cè)問題，把拓?fù)淇刂浦械墓β士刂频乃枷胍氲焦?jié)能覆蓋的研究中，建立感知半徑之和最小的數(shù)學(xué)模型，用遺傳算法求解該模型，得到最優(yōu)覆蓋解。然后在此覆蓋結(jié)構(gòu)上研究了通信及信道分配的問題。最后，對(duì)算法進(jìn)行能耗分析和仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該方案不僅節(jié)能，而且可以獲得較高覆蓋率

3、、降低信道通訊干擾、提高網(wǎng)絡(luò)的抗毀性。 3.針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在的熱區(qū)問題，采用非均勻部署方案，并在此基礎(chǔ)上提出基于能量預(yù)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)覆蓋調(diào)度算法。并對(duì)算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)和性能分析。仿真結(jié)果表明該算法可以延長的網(wǎng)絡(luò)生命周期并在較長的時(shí)間里保持較高的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，能夠達(dá)到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)大多數(shù)節(jié)點(diǎn)能耗均衡的算法設(shè)計(jì)目標(biāo)。 4.為了驗(yàn)證以上算法的能效，對(duì)網(wǎng)絡(luò)仿真器J-Sim下的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真框架進(jìn)行了研究。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了