WSN大规模覆盖空洞边界检测方法研究

发布时间：2021-02-07 21:59

　　无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）是一种由多传感器节点构成的用于监测目标区域的自组织网络。目前研究中,较小的覆盖空洞可通过一定的机制进行自我修复,但对于超出一定范围的大规模覆盖空洞,其自我修复将难以进行,需要先检测大规模覆盖空洞边界。本论文针对灾害环境下WSN中的大规模覆盖空洞边界检测问题进行研究,设计了两种WSN大规模覆盖空洞边界检测算法。首先,针对已有大规模覆盖空洞边界检测算法时间复杂度较高,运行时间较长的缺点,设计了基于纬度线的WSN大规模覆盖空洞边界检测算法。该算法引入概率感知理论计算出大规模覆盖空洞的最小临界阈值,在此基础上运用纬度线理论建立边界检测算法的数学模型,继而设计了基于纬度线的WSN大规模覆盖空洞边界检测算法并进行了理论分析。其次,针对基于已有大规模覆盖空洞边界检测算法难以精确细化空洞粗糙边界的缺点,设计了基于无弦圈的WSN大规模覆盖空洞边界检测算法。运用基于Delaunay的无坐标机制（Delaunay-based coordinate-free mechanism,DECM）对粗糙边界内的节点进行三角剖分,在此基础上利用无弦... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三角形的外接圆半径大于感知半径的模型

图 4-2 无弦圈模型边界检测的模型化提假设内容与 3.2.2 节中的前提假设内容相同，并在 Delaunay 理论的一些约束条件，内容如下。章算法检测到的粗糙边界内进行采用 DECM 算法感器节点可以组成一个三角形，此三角形的外接圆洞，然后就可以筛选出边界节点集。边界检测模型化模覆盖空洞粗糙边界内传感器节点之间是相互联系居节点的距离信息。利用从邻居节点距离信息计

大量的时间复杂度，免去检测自我修复的覆盖空洞，也提高了算法的高效性。图 5-1b)是在纬度线上通过竞争方式去选举出头结点，然后通过判断纬度线上的头结点个数就可以判断出覆盖空洞。图 5-1 c)为通过退火算法优化路径优化出一条最短路径，此最短路径就是覆盖空洞的粗糙边界。图 5-1 d)为利用识别内外边界节点细化出的粗糙边界。由四幅时序图更加清楚的了解到该算法的执行的步骤。a) 划分纬度线 b) 选取头结点

【参考文献】：
期刊论文
[1]无线传感器网络冗余节点休眠调度算法[J]. 温涛,张冬青,郭权,宋晓莹.  通信学报. 2014(10)
[2]一种改进的边界节点检测算法[J]. 张姿,黄廷磊,吴拱星.  传感技术学报. 2013(05)
[3]无线传感器网络中移动协助的数据收集策略[J]. 张希伟,戴海鹏,徐力杰,陈贵海.  软件学报. 2013(02)
[4]无线传感器网络中基于可调发射功率的能量空洞避免[J]. 曾志文,陈志刚,刘安丰.  计算机学报. 2010(01)
[5]无线传感器网络中覆盖控制理论与算法[J]. 任彦,张思东,张宏科.  软件学报. 2006(03)
[6]无线传感器网络综述[J]. 马祖长,孙怡宁,梅涛.  通信学报. 2004(04)
[7]无线传感器网络[J]. 任丰原,黄海宁,林闯.  软件学报. 2003(07)

博士论文
[1]灾害环境多飞艇WSN大规模覆盖空洞修复相关问题研究[D]. 景荣.燕山大学 2015



本文编号：3022881