三維環(huán)境下無線傳感器網絡覆蓋方法研究.pdf

1、無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks，WSNs)作為一種新的網絡模式，已經在新一代網絡技術中扮演了關鍵的角色，并不斷推動了科技的發(fā)展。覆蓋是描述無線傳感器網絡監(jiān)測服務質量(Quality of Service，QoS)的標準之一，網絡覆蓋情況直接關系到網絡性能的好壞。網絡覆蓋通過對節(jié)點感知能力的建模，結合具體應用要求，在監(jiān)測區(qū)域內部署傳感器節(jié)點來提供可靠的區(qū)域監(jiān)測與目標跟蹤服務，最終使網絡服務質量得到改善。<

2、br>　　本文針對三維山丘地形環(huán)境下的網絡覆蓋策略展開研究，真實的無線傳感器網絡應用環(huán)境中，三維地形空間上的網絡覆蓋連通以及拓撲控制等遠比二維平面要復雜，二維平面空間上的覆蓋策略不能直接用來解決三維地形上傳感器網絡的覆蓋問題。針對三維山丘地形下無線傳感器網絡覆蓋問題采用一種基于網格的數(shù)據降維方法，對兩種不同傳感器網絡應用場景下的覆蓋方法進行了深入探討，解決了三維目標監(jiān)測區(qū)域的覆蓋問題。論文具體工作如下:
　　(1)針對三維環(huán)境下的

3、山丘地形進行建模，使用流形學習的理論把三維空間上的復雜表面過渡到二維平面，解決了網絡覆蓋中存在的空洞問題。
　　(2)針對傳感器網絡區(qū)域的入侵監(jiān)測問題，提出了一種尋找穿越整個目標監(jiān)測區(qū)域路徑的算法，通過路徑上的網絡覆蓋參數(shù)來確定網絡覆蓋方法。
　　(3)針對三維地形下節(jié)點確定性覆蓋問題，提出了基于改進遺傳算法的覆蓋方法尋找網絡的最優(yōu)覆蓋方案，部署較少傳感器節(jié)點滿足網絡要求，有效利用網絡資源，降低能耗，提高網絡服務質量。