本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積求解方法研究

  更多相關(guān)文章： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 覆蓋面積 蒙特卡洛方法 幾何方法

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種用于監(jiān)測指定區(qū)域環(huán)境信息的自組織網(wǎng)絡(luò),它通過在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)拋撒大量的嵌有傳感器的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)電量容量有限,因此隨著網(wǎng)絡(luò)的長時(shí)間不斷運(yùn)行,總會有一些節(jié)點(diǎn)因?yàn)槟芰亢谋M而死掉,這時(shí)在網(wǎng)絡(luò)中就出現(xiàn)了覆蓋空洞。覆蓋空洞使得網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積產(chǎn)生變化,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的工作質(zhì)量下降。為了研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由、拓?fù)涞刃畔W(wǎng)絡(luò)健康運(yùn)行的影響,計(jì)算網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積就顯得尤為重要。本文針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的二維圖形的覆蓋面積進(jìn)行求解,分別研究了對于非邊界區(qū)域和邊界區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積求解的方法,本文的研究內(nèi)容主要包括以下三個(gè)方面:1.提出了一種基于蒙特卡洛方法求解WSNs網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積的算法。該算法以蒙特卡洛方法為基礎(chǔ),根據(jù)將要求解的隨機(jī)問題的變化規(guī)律,構(gòu)造一個(gè)符合目標(biāo)問題的概率模型,依照該模型進(jìn)行大量的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn),使得到的統(tǒng)計(jì)結(jié)果即是待求問題的解。2.提出了一種基于幾何方法求解WSNs網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積的算法。該算法對給定區(qū)域的圖形進(jìn)行分解,將不規(guī)則的幾何圖形分解成若干個(gè)規(guī)則的圖形集合,并將這些規(guī)則圖形的面積相加求得最終的覆蓋面積。3.通過對幾何方法進(jìn)行修改,本文提出了一種對邊界區(qū)域覆蓋面積進(jìn)行求解的算法。該算法通過將邊界區(qū)域分成上下左右四部分,對每個(gè)部分進(jìn)行分別計(jì)算,并將四個(gè)部分面積求和。4.在上述研究的基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度,并對由實(shí)際節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率進(jìn)行求解的系統(tǒng),以驗(yàn)證之前提出的算法;并利用NS2平臺,對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量較大時(shí)網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的情況進(jìn)行仿真。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 覆蓋面積 蒙特卡洛方法 幾何方法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 課題背景及研究的意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析9-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀分析9-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析11-12
• 1.3 本文的工作內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)12-13
• 第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)13-21
• 2.1 已知求解覆蓋面積方法研究13-15
• 2.2 ZigBee協(xié)議研究15-19
• 2.2.1 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議分析15-17
• 2.2.2 應(yīng)用層協(xié)議分析17-19
• 2.3 NS2 仿真技術(shù)研究19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 基于蒙特卡洛方法求解WSNs覆蓋面積21-31
• 3.1 多重覆蓋問題的求解方法研究21-24
• 3.2 CAMMC算法的基本原理24-26
• 3.3 CAMMC算法的實(shí)現(xiàn)26-28
• 3.4 CAMMC算法效率分析28-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 第4章 基于計(jì)算幾何方法求解WSNs覆蓋面積31-46
• 4.1 計(jì)算幾何方法求解問題思想研究31-33
• 4.2 非邊界區(qū)域覆蓋面積求解方法33-41
• 4.2.1 CG算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)33-39
• 4.2.2 CG算法測試與分析39-41
• 4.3 邊界區(qū)域覆蓋面積求解方法41-45
• 4.3.1 算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)41-44
• 4.3.2 算法測試與分析44-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第5章 仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-60
• 5.1 真實(shí)環(huán)境驗(yàn)證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-51
• 5.1.1 節(jié)點(diǎn)硬件組成47-48
• 5.1.2 匯聚節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)48-50
• 5.1.3 終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)50
• 5.1.4 上位機(jī)控制程序設(shè)計(jì)50-51
• 5.2 真實(shí)環(huán)境下驗(yàn)證系統(tǒng)的測試與分析51-54
• 5.3 模擬網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)54-57
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)配置54-55
• 5.3.2 仿真過程分析55-57
• 5.4 模擬節(jié)點(diǎn)仿真系統(tǒng)的結(jié)果與分析57-58
• 5.5 本章小結(jié)58-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果65-67
• 致謝67

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉毅;;模擬退火遺傳算法對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2011年05期

2 王蕊;劉國枝;;基于魚群優(yōu)化算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署[J];振動與沖擊;2009年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 施強(qiáng);數(shù)值模擬方法若干問題的研究[D];浙江大學(xué);2002年

2 崔文華;ZigBee協(xié)議棧的研究與實(shí)現(xiàn)[D];華東師范大學(xué);2007年

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本文編號：1041263