无线传感器网络节能和连通目标覆盖算法设计

摘要

无线通信技术和计算机网络技术如今正蓬勃发展，得益于此，由无线传感器节点组成的无线传感器网络(WSN)成为了新兴的研究热点。无线传感器节点具有的探测、感知多种信息例如温度、湿度、光照、烟雾等等的功能，使传感器网络得到了广泛的应用，特别是军事、环境监测、医疗卫生、工业矿业等需要人不可到达的，但需实时监测的领域。
　　在传感器网络的诸多监测应用中，无线传感器网络的工作时间是评价网络性能的一个极其重要的指标，提高网络生命周期一直是无线传感器网络研究的一个重点和难题。在无线传感器网络中，目标覆盖问题是一个经典问题，在应用中往往要求完全覆盖、连续覆盖和基站连通性这三个网络覆盖要求，而关键目标是制约网络的生存时间的瓶颈。在本文介绍了传感器网络的相关定义，对于已有的目标覆盖算法，叙述和分析了它们取得研究成果和不足之处，对于制约无线传感器网络生存时间的关键目标提出了新的系数来评价目标的关键程度，阐述了其设计意义，并以此作为源节点选取的参考因素。然后对于重叠目标提出了重叠传感器的负责权重，来为重叠目标选择负责节点，进一步降低数据冗余，从而降低能耗，延长网络的生存时间。最后利用提出的新的关键性系数，设计了基于关键目标的节能连通覆盖算法ES AC M，并给出全部算法的伪代码描述。
　　本文使用C++编程对提出的ESACM算法和已有OCCH算法进行了模拟仿真。在不同传感器节点数目、目标数目和不同监测区域面积的条件下将ES ACM算法和现有的OCC H启发式连通覆盖算法进行了性能比较，实验结果验证了新的ESACM算法有更长的网络生存时间和更少的连通覆盖子集个数。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1课题的研究背景

1.2 研究的目的与意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本文的主要内容与结构

第2章 无线传感器网络覆盖问题的研究

2.1 无线传感器网络相关概述

2.2 无线传感器网络覆盖问题基本理论

2.3 无线传感器网络覆盖算法介绍

2.4 本章小结

第3章 无线传感器网络节能连通目标覆盖算法

3.1无线传感器网络覆盖模型建立

3.2 无线传感器网络的节点和路径选择策略

3.3 无线传感器网基于关键目标的启发式连通覆盖算法

3.4本章小结

第4章 仿真实验

4.1引言

4.2流程图

4.3实验方案与数据

4.4验仿真和性能分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢