基于网格的WSN节点覆盖优化方法研究

发布时间：2017-07-30 23:29

  本文关键词：基于网格的WSN节点覆盖优化方法研究

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【摘要】：无线传感器网络在实际场景中的应用,实现数据的远程收集,降低人工成本,拓宽人类认识世界的途径。无线传感器网络目前已广泛运用到各个领域,例如:军事领域、环境监测、自然灾害预报、智能家居等。在无线传感器网络相关技术研究中,传感器节点部署算法的设计是其基本研究内容之一。无线传感器网络的部署问题与其应用需要高度相关,因而针对实际需要设计节点部署算法,是目前关于无线传感器网络覆盖算法研究的重点。本文分析了在实际应用场景中,目标点在监控区域中分布情况,提出利用滑动窗口扫描监控区域找到未被覆盖目标点总数最多区域的位置,在滑动窗口中心位置获得正方形节点候选部署区域,扫描该区域内的网格获得最佳节点部署位置,该算法与文献[21]算法相比较,算法问题规模要小很多,有效提高了算法的执行效率。针对无线传感器网络实际应用,本文提出三维表面上的节点部署算法。根据节点在确定性部署算法中,应用场景要求友好,可人工到达,从而可以知道该三维表面上局部区域内的地形特征相对稳定,把局部区域内的三维表面看作是具有一定坡度、坡向的二维平面,提出在数字高程模型的基础上获得等高线模型,根据一定条件划分坡度、坡向相似的区域,实现节点的部署。
【关键词】：无线传感器网络 确定性部署 三维表面 网格
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5;TP212.9
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 无线传感器网络概述9-13
• 1.1.1 无线传感器网络的基本概念9-10
• 1.1.2 无线传感器网络的特点10-12
• 1.1.3 传感器节点的基本结构12
• 1.1.4 无线传感器网络应用场景12-13
• 1.2 无线传感器网络研究内容及研究现状13-16
• 1.2.1 无线传感器网络研究内容13-15
• 1.2.2 无线传感器网络研究现状15-16
• 1.3 本文的主要工作16
• 1.4 论文的内容组织16-18
• 第二章 无线传感器网络覆盖问题相关研究18-28
• 2.1 感知模型18-22
• 2.1.1 二元感知模型18-19
• 2.1.2 概率感知模型19-20
• 2.1.3 方向概率感知模型20
• 2.1.4 考虑到误警率的感知模型20-22
• 2.2 覆盖问题分类22-23
• 2.2.1 根据部署对象分类22
• 2.2.2 根据部署方式分类22
• 2.2.3 根据节点部署区域分类22-23
• 2.3 典型的覆盖算法分析23-27
• 2.3.1 基于虚拟力的部署算法23-24
• 2.3.2 智能化群体算法24-25
• 2.3.3 基于几何模型的部署算法25-27
• 2.3.4 基于传感器节点工作状态（活跃/休眠）轮换的算法27
• 2.4 无线传感器网络部署算法性能评估27-28
• 第三章 基于滑动窗口的目标点确定性部署算法28-42
• 3.1 引言28-29
• 3.2 问题分析29-36
• 3.2.1 网格扫描算法29-31
• 3.2.2 算法的不足及改进31-36
• 3.3 改进前后算法时间复杂度比较36-37
• 3.4 实验仿真37-41
• 3.5 总结41-42
• 第四章 基于数字高程模型的三维表面节点部署42-59
• 4.1 引言42-43
• 4.2 网络模型与问题描述43-44
• 4.2.1 网络模型43
• 4.2.2 三维表面上网络覆盖问题43-44
• 4.3 三维地形建模方法44-50
• 4.3.1 数字高程模型和等高线模型45-47
• 4.3.2、监控区域的划分及合并47-50
• 4.4 基于等高线的三维表面部署算法50-55
• 4.4.1 节点初始部署50-52
• 4.4.2 节点的优化52-55
• 4.5 仿真实验分析55-58
• 4.6 总结与分析58-59
• 第五章 总结与展望59-61
• 5.1 总结59
• 5.2 研究展望59-61
• 参考文献61-66
• 致谢66-67

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：596552