异构无线传感器网络覆盖控制与部署优化研究

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异构无线传感器网络的研究已经受到了越来越多的关注,是无线传感器网络未来发展的方向之一。在异构无线传感器网络部署中,能量均衡是直接影响无线传感器网络性能和服务质量的关键因素之一,是无线传感器网络部署时考虑的首要问题。而由于传感器节点的随机部署和节点能量损耗等原因造成的覆盖漏洞问题会直接影响网络的有效覆盖,对无线传感器网络的覆盖漏洞进行探测和修复显得尤为重要。本文对无线传感器网络的异构部署和对漏洞的重新部署进行了研究。论文的主要工作和成果如下:针对实际应用中无线传感器网络中普通节点和高级节点的能量差异较大,工作过程中两种节点能量消耗不平衡,造成了部分节点剩余能量的浪费,建立了一种基于能量均衡的最大化寿命网络模型。通过计算节点的能量消耗,得到两种节点的最优部署比例,充分利用了节点的剩余能量。仿真结果表明,该算法实现了节点能量均衡消耗,具有更高的节点存活率,可以较好地延长网络的生存时间。针对网络工作过程中环境等因素对传感器节点探测模型产生的影响,提出了基于概率感知模型的覆盖漏洞检测算法,基于联合覆盖率生成了监测区域的覆盖场强图,通过二值化方法对覆盖场强图进行简化,完成了覆盖漏洞探测。采用枚举算法完成移动节点的路径规划,以最小的移动距离完成了网络的修复,然后通过Delaunay剖分算法对覆盖漏洞进行几何剖分得到候补节点位置。仿真结果表明,该算法在新增节点较少的情况下,较好的完成了网络修复。
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