混合节点的WSN栅栏覆盖算法研究

来源 :西北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenman1982
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络是由部署在监测区域的静止或移动的传感器节点以Ad hoc方式构成的分布式网络。在网络中,节点具有微型、廉价、低功耗等特点以及有限的感知、计算、数据处理、存储、通信等能力。覆盖是无线传感器网络研究的主要内容之一,栅栏覆盖作为覆盖的一个分支,在学术界、工业界和军事界引起极大地关注,广泛应用于边境入侵监测、安防监控等领域。为了减少节点移动距离,降低网络能耗,延长网络生命周期,弥补由静态节点或动态节点组成的网络存在的不足,本文将混合传感器节点引入栅栏覆盖领域进行研究。首先,本文引入Voronoi图划分带状监测区域,根据最小二乘法原理,以静态节点为准拟合直线,构建基准栅栏带,利用动态节点的移动性修复栅栏缺口,重新部署监测区域,提出了一种基于Voronoi图的混合节点栅栏覆盖算法V-HNBC。通过对部署区域的覆盖情况进行监测分析,判断是否满足覆盖缺口存在的条件,以此来决定是否需要移动节点修复栅栏缺口。其次,引入节点覆盖集轮换机制,将传感器节点以正态分布方式部署于监测区域,以静态节点为准拟合多项式曲线,选取基准栅栏带;在栅栏带上执行搜索算法,监测栅栏缺口。若监测到缺口,执行匈牙利算法,进行二部图最大匹配,移动动态节点修复栅栏缺口,实现栅栏覆盖的节点重新部署,提出了基于覆盖集的混合节点栅栏覆盖算法CS-HNBC。然后,将学习自动机引入传感器网络中,对监测区域的节点状态(工作或休眠)进行调度来研究栅栏覆盖问题。通过初始化学习自动机,构建覆盖集,学习更新网络,监测栅栏等步骤,对传感器节点状态进行有效调度,使部分节点工作而让其余节点处于低功耗的休眠状态以节省能耗,延长网络生命周期,提出了学习自动机下的混合节点栅栏覆盖算法LA-HNBC。最后,通过NS-3平台,对V-HNBC算法、CS-HNBC算法和LA-HNBC算法各个参数对覆盖性能的影响进行仿真。结果表明,本文算法不同程度地提高了对监测区域的覆盖质量,实现了更短的节点移动距离、更少的能量消耗、更多的栅栏数量、更高的覆盖率、更长的网络生命周期等,达到预期的覆盖目标。
其他文献
易學的困局,在4900多字的經文解不通。人們要繞過卦爻辭去猜想卦象後面的奧秘,憑空而發掘管理學的啟示。這非積極的方法,要突破困局,必須設法明白經文在說什麼?要明白《易經
会议
电子转移在物理、化学以及生物体系中是很常见的,混价化合物作为最简单的模型已被广泛用来测试电子转移。端基二茂铁取代的含氮杂环化合物可以作为研究混价化合物电子转移的
随着互联网技术的发展,网络信息化与数字化为人们的生活带来便利的同时,也带来了相关的网络安全问题,其中网络传输过程中用户隐私的泄露是亟待解决的问题之一。在密码学中,签
考虑到目前的4G/3G网络无法满足因大量物联网设备接入所引起的无线网络数据指数级增长和用户对更高服务质量的需求,企业和研究人员已开始研究第五代移动通信系统(the Fifth G
岩石风化过程中主量元素、微量元素及稀土元素的变化规律得到广泛研究并日益受到重视,本文通过对豫西熊耳山石英斑岩风化剖面中不同深度与表层风化层样品不同粒级中元素含量
网络研讨会作为一种全新会议模式,逐渐成为科研人员了解国外研究成果的重要媒介。人们对网络研讨会及其口译给予了越来越多的关注。本文为一篇基于Meet the Scientist系列节目的英译汉模拟交传任务实践报告。作为一档科技主题的网络研讨会,Meet the Scientist通过分享脑部及行为领域的最新研究成果来协助人们了解该领域疾病的起因并开发更有效的治疗方法。原材料具有形式多样、语言简洁、专业
随着女性对消费的热衷,市场中出现了她经济形式。女性经济所表现出来的女性消费热潮同样吸引着旅游企业的关注。在旅游消费逐渐大众化和多元化的背景下,女性旅游消费已经逐渐成为一个全新的细分市场。近年来,中国经济迅速发展,带来了诸多就业机会,中国女性在经济上逐渐走向独立,其消费能力逐渐提升。中国女性是一支不容忽视的庞大队伍,尤其是对于商家来说,因为女性对购物的狂热使商家从中赢得商机,女性经济时代已经到来。因
减物质化现象是可持续发展的有效测度,反映了伴随经济发展,资源消耗和污染物排放相对或绝对减少。为了定量化得出北京实现减物质化发展最佳举措,本研究结合物质流分析方法和Tapio脱钩指数,构建了北京市减物质化水平综合评价模型。在此基础上,为了探求影响北京市资源-经济-环境系统可持续发展的重要因素,以及模拟北京市物质代谢情况和减物质化发展趋势,建立了北京市减物质化发展系统动力学模型。通过对四种社会经济发展
近年来,着力保护与发展具有突出价值的世界性遗产与依恋属性的地方性人居的文化遗产地,成为人居型遗产地保护与活化的重要方向。大遗址作为特殊的大型文化遗产,由于历史变迁与社会发展等个中复杂因素,不可避免同人类活动产生交集,尤其是聚落空间在不断扩张中侵占、破坏遗址,加剧了遗址与居民的冲突与矛盾。目前,汉长安城遗址周边乡村聚落正面临生态破坏、产业衰败、资源枯竭、人才流失、物质空间割裂、社会结构变化、文化凋敝
随着人类社会的快速发展,能源短缺和环境污染问题日趋严重,因此,发展绿色清洁能源技术显得尤为重要。氢能燃烧值高、燃烧的产物可循环利用,是一种清洁能源,而光电分解水将可