覆盖问题是有向传感器网络的研究热点,良好的覆盖性能是保证有向网络服务质量的前提。异构有向传感器网络中,节点能量不同导致节点感知能力和通信能力的不同,增加了提高覆盖性能的难度。本文针对此问题进行研究,节能高效的实现栅栏覆盖和目标连通覆盖,延长网络寿命。具体研究内容和成果如下:创建时变目标圆和能效比模型,并且提出一种基于时变目标圆的分布式有向栅栏构建算法。异构有向网络中,时变目标圆的感知半径随着节点剩余能量的变化而变化。根据这个时变目标圆,找到节点构建栅栏的最优目标位置和目标感知方向。运动能耗和栅栏增益确定节点能效比。根据邻居移动节点的能效比,分布式选择最优中继节点构建栅栏。仿真结果表明,该算法可以有效地提高栅栏覆盖效率,延长网络寿命。提出一种考虑连通的目标覆盖方法。根据节点初始能量确定节点感知半径和通信半径,通过少量移动节点的重部署实现网络连通和目标覆盖。实验结果表明,该算法保障了有向异构网络连通性和目标点的有效覆盖,延长了网络寿命。研究了有向异构网络实际应用的系统架构,并且设计开发了基于智能家居的视频监控系统,系统功能测试表明该系统实现了监控动态目标的功能。