基于概率感知模型的无线传感器网络覆盖算法研究

摘要

近年来,无线传感器网络逐渐成为一个热门的研究领域。它的发展主要得益于无线通信技术和传感技术的发展。无线传感器网络是由大量的微传感器组成的,这些传感器节点能自组织地构成网络系统,并且成本低、具有通信和计算的能力。正是由于这些特性,无线传感器网络在诸多领域具有很大的应用价值,得到了广泛的关注。
　　网络覆盖也即网络的冗余节点控制是无线传感器网络的基础性问题。目标跟踪等应用活动只有在保证网络覆盖质量的前提下才能顺利完成。此外,网络覆盖对网络的寿命也有很大的影响。
　　本文在分析已有的网络覆盖算法的基础上,提出了一种基于概率感知模型的覆盖控制算法。此算法可以根据网络覆盖率的要求进行冗余节点控制,首先对任一节点判断其是否存在覆盖集,若不存在则节点继续保持工作状态;若存在覆盖集,则用试探的方法并考虑到网络的覆盖率来判断该节点是否可以进入休眠状态。这样既能够减少工作节点的个数,又能保证网络的覆盖质量,有效的延长网络的寿命。并对算法进行改进,进一步减少工作节点的个数。最后并对网络中可能出现的盲点进行补充。仿真实验表明,该协议减少了工作节点数,有效的延长了网络的生命周期,并达到了期望的网络覆盖率。

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1. 绪 论

1.1. 选题背景

1.2. 国内外研究现状

1.3. 无线传感器网络的分类

1.4. 无线传感器网络覆盖问题的分类

1.5. 论文的研究内容

1.6. 论文的组织结构

2. 无线传感器网络的覆盖问题分析研究

2.1. 相关定义

2.2. 0-1模型

2.3. 概率模型

2.4. 能耗模型

2.5. 经典的LEACH路由策略

2.6. 本章小结

3. 基于概率的节点控制算法

3.1. 相关定义

3.2. 理论基础

3.3. 冗余节点判定协议

3.4. 算法的改进

3.5. 本章小结

4. 冗余节点判定协议仿真与分析

4.1. 概率感知模型

4.2. 冗余节点判定协议实验对比

4.3. 本章小结

5. 总结与展望

5.1. 本文的主要工作

5.2. 下一步研究工作的展望

致谢

参考文献