基于分布式规划算法的无线传感器覆盖问题研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woodcock999
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无线传感器网络是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,通过对目标区域的监测将收集到的信息提交给监测人员,由监测人员对信息进行提取分析处理。由于无线传感器网络节点的能量非常有限而且不能进行补充,在实际应用中大多采取大规模的随机部署策略保证网络的监测质量,这样便导致大量冗余节点的生成。所以在保证网络监测质量的前提下,在无线传感器网络研究领域,怎样更有效的利用网络中节点能量是研究的焦点。通过阅读和分析大量国内外无线传感器覆盖问题相关文献的基础上,本文以节点位置信息为基础将覆盖区域划分成网格提出了MBLG覆盖模型。该模型通过对监测区域进行划分,并一一编号,使每一划分区域与数字编码相对应,将区域覆盖问题转换为数学集合问题。再以MBLG模型为基础结合分布式规划算法形成一种新的无线传感器网络动态覆盖算法。在以节约节点能量为前提的情况下,通过将每个节点在工作态和休眠态两种状态间进行转换使网络的工作寿命更长,并且在算法执行过程当中,设计间隔发送时间判断标准使每个节点的剩余能量平均化,同样为延长网络寿命起到作用。最后从网络覆盖率和网络生存时间两个不同角度考虑进行仿真实验,仿真结果表明在达到目标网络覆盖率的基础之上,本文算法在网络的一次拓扑形成中对节点的需求数量较少,很多节点有着较长的寿命,使得网络有着更长的生存周期。并且通过设计加锁机制和请求间隔时间,有效地避免了节点间信息交换过程中出现无限迭代问题或消息碰撞问题。
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