基于概率感知模型的传感网目标覆盖问题研究

发布时间：2022-11-05 09:30

　　在无线传感网的研究领域中,覆盖问题可分为三类:目标覆盖,区域覆盖以及栅栏覆盖。在已有的覆盖问题研究中,大都使用0/1覆盖模型,认为只要目标处于传感器的感知范围内,就可以被传感器覆盖到,处于感知范围外时,就不会被传感器监测到。近年来,研究者们提出了一种更切合实际的概率感知模型,它可以更准确地刻画传感器对目标的监测效果和覆盖质量。概率感知模型中,传感器对目标的监测概率随二者之间距离的增加而递减。由于概率感知模型监测的不确定性,一个目标可能需要多个传感器联合监测才能达到覆盖要求,而在0/1覆盖模型中,一个目标只要有一个传感器监测就可达到覆盖要求。在这种情况下,用于0/1模型覆盖问题中一些算法便不再适用于概率感知模型,我们需要设计出新的理论体系和算法思路来解决该问题。本文首先研究了全向概率传感器感知半径可调下最大传感网寿命问题,将概率感知模型和可调感知半径结合起来,首次提出全向概率传感器感知半径可调下多网络覆盖集问题（PARMCS）,旨在调度一组能量有限的传感器,调节其感知半径,生成多个网络覆盖集,通过轮训的方式激活这些网络覆盖集来覆盖所有目标,以期最大传感网寿命。我们证明了该问题是一个NP-... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 选题动机和研究内容
    1.3 本文组织结构
第二章 无线传感覆盖问题研究现状
    2.1 传感器模型研究现状
        2.1.1 0/1圆盘覆盖模型
        2.1.2 0/1扇形覆盖模型
        2.1.3 衰减圆盘覆盖模型
        2.1.4 概率感知模型
    2.2 覆盖问题研究现状
        2.2.1 目标覆盖
        2.2.2 区域覆盖
        2.2.3 栅栏覆盖
    2.3 本章小结
第三章 全向概率传感器感知半径可调下最大传感网寿命
    3.1 模型与定义
        3.1.1 全向概率感知模型
        3.1.2 符号定义
        3.1.3 边缘监测
        3.1.4 联合监测
    3.2 全向概率传感器感知半径可调下多网络覆盖集问题
        3.2.1 问题定义
        3.2.2 PARMCS的简单例子
        3.2.3 NP-complete证明
        3.2.4 PARMCS的优化构建
    3.3 启发式算法
        3.3.1 监测能效
        3.3.2 基于传感器监测能效的启发式算法
        3.3.3 基于目标覆盖集的启发式算法
    3.4 仿真实验
        3.4.1 参数设定
        3.4.2 实验结果
    3.5 本章小结
第四章 定向概率传感器下感知半径固定下最大传感网寿命
    4.1 模型建立
        4.1.1 定向概率感知模型
        4.1.2 符号定义
        4.1.3 监测增益
    4.2 定向概率传感器感知半径固定下多覆盖集问题
        4.2.1 问题定义
        4.2.2 DPMCS的简单例子
        4.2.3 NP-complete证明
        4.2.4 DPMCS的优化构建
    4.3 算法设计
        4.3.1 能量增益
        4.3.2 基于能量增益的启发式算法
    4.4 模拟实验
        4.4.1 实验参数设定
        4.4.2 实验结果展示
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录
详细摘要


【参考文献】：
期刊论文
[1]视频传感器网络中无盲区监视优化[J]. 蒋一波,王万良,陈伟杰,郑建炜,姚信威.  软件学报. 2012(02)



本文编号：3702353