無線傳感器網(wǎng)絡中路徑覆蓋問題的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks，WSNs)是由大量的計算、存儲、通信能力有限的傳感器節(jié)點構成的網(wǎng)絡，能感知、采集及檢測監(jiān)測區(qū)域中目標的各種信息，并將處理后的信息通過單跳或者多跳的策略回傳基站并由其做進一步的分析，在工業(yè)、農業(yè)、軍事等領域有著廣泛的應用。覆蓋問題是無線傳感器網(wǎng)絡的一個基本問題。覆蓋強度是衡量無線傳感器網(wǎng)絡服務質量的一個重要指標，反映了傳感器網(wǎng)絡提供的“感知”服務質量。在覆蓋問題中，路徑覆蓋

2、問題關注的是分析已有覆蓋的性能，目的是至少找到一條從源點和目的點的路徑。近年來，許多學者圍繞路徑覆蓋這一課題進行了深入的研究。但是，很少有學者研究如何為目標求得能夠避開移動傳感器節(jié)點的安全穿越路徑或者為目標求得穿越時間受限的路徑。本文針對以上不足，做了如下工作：
　?。?）本文從被監(jiān)測的目標角度出發(fā)，研究了移動無線傳感器網(wǎng)絡中目標如何避開移動傳感器節(jié)點并安全穿越的問題。當目標穿越移動無線傳感器網(wǎng)絡時，現(xiàn)有利用廣度優(yōu)先搜索(Brea

3、dth First Search，BFS)的穿越算法不能保證目標避開移動傳感器節(jié)點。因此，本文為目標建立了一種穿越模型，并提出了三種構造最小暴露度路徑的算法。這三種算法均使用Voronoi圖將連續(xù)路徑問題離散化，計算Voronoi邊的暴露度，并分別結合切線和回退機制，使目標實現(xiàn)避開移動傳感器節(jié)點的最佳穿越。實驗結果表明，本文提出的算法解決了目標避開移動傳感器節(jié)點的安全穿越問題，且目標的速度越快（移動傳感器節(jié)點速度越慢），目標越容易避開移

4、動傳感器節(jié)點。
　　（2）研究了無線傳感器網(wǎng)絡中受到時間限制的目標如何穿越網(wǎng)絡的問題。在許多應用中（如：運送救援物資），目標必須考慮穿越的時間。當目標穿越無線傳感器網(wǎng)絡的時間受到限制時，現(xiàn)有的穿越算法不能保證目標在時間限制內穿越網(wǎng)絡。因此，本文提出了四種構造時間受限的支持路徑的算法。算法利用Delaunay三角剖分圖將連續(xù)路徑問題離散化，計算Delaunay三角剖分邊的支持值，并分別結合預估、壓縮和拉伸機制，使目標實現(xiàn)滿足時間限制