近年來,無線傳感器網(wǎng)絡在軍事、環(huán)境保護、醫(yī)療、智能家居等許多領域得到廣泛的應用,成為計算機領域的研究熱點。在無線傳感器網(wǎng)絡中,覆蓋控制是決定網(wǎng)絡服務質(zhì)量的一個基本因素,可以通過在網(wǎng)絡中分布一定數(shù)目的傳感器節(jié)點以實現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域或者監(jiān)測目標的有效感知,從而確保獲取信息的完整性和有效性。然而,大多數(shù)覆蓋控制問題的研究都是針對傳統(tǒng)的全向感知模型展開的,對于實際應用中出現(xiàn)的新型傳感器,比如視頻、超聲波和紅外等有向傳感器,傳統(tǒng)的全向感知模型已經(jīng)不適用。因此,需要展開針對有向感知模型的覆蓋控制問題研究。本文對有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制進行了研究,主要工作如下：(1)通過分析節(jié)點相互之間作用力,建立了一種節(jié)點所受的虛擬力和調(diào)整角度之間的關系模型,克服了傳統(tǒng)虛擬勢場方法中節(jié)點調(diào)整角度是固定值的不足。該模型充分考慮了節(jié)點相互之間重疊區(qū)域的影響,重疊區(qū)域越大,則斥力越大,調(diào)整的角度越大,克服了節(jié)點固定調(diào)整角度的影響。(2)在粒子群算法中引入虛擬力和角度調(diào)整之間的關系模型,提出一種改進的粒子群算法,用于求解復雜的有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化問題。該算法加快了跟蹤個體極值和群體極值來確定其工作方向的速度,縮短了節(jié)點調(diào)整方...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景和意義
    1.2 相關研究現(xiàn)狀
        1.2.1 網(wǎng)絡生存時間研究現(xiàn)狀
        1.2.2 覆蓋優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.3 部署策略研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 組織結(jié)構(gòu)
第2章 有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制技術
    2.1 感知模型
        2.1.1 二元感知模型
        2.1.2 概率感知模型
        2.1.3 方向連續(xù)可調(diào)感知模型
        2.1.4 方向個數(shù)固定感知模型
        2.1.5 三維感知模型
    2.2 部署模型
        2.2.1 隨機部署模型
        2.2.2 確定性部署模型
    2.3 覆蓋控制方法
        2.3.1 冗余部署
        2.3.2 調(diào)整節(jié)點的工作方向、感知半徑和感知角度
        2.3.3 節(jié)點移動
        2.3.4 重新部署
        2.3.5 混合策略
    2.4 覆蓋控制對象
        2.4.1 區(qū)域覆蓋
        2.4.2 目標覆蓋
        2.4.3 柵欄覆蓋
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于虛擬力導向微粒群的有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋增強策略
    3.1 引言
    3.2 感知模型與問題描述
        3.2.1 感知模型
        3.2.2 有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋增強問題分析
    3.3 基于粒子群算法的有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋增強
    3.4 基于虛擬勢場的有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋增強算法
    3.5 虛擬力導向微粒群優(yōu)化節(jié)點方向
    3.6 實驗結(jié)果及性能分析
        3.6.1 初始參數(shù)和環(huán)境設置
        3.6.2 實驗結(jié)果與性能分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 有向傳感器網(wǎng)絡確定性部署線性規(guī)劃優(yōu)選算法
    4.1 引言
    4.2 問題描述
        4.2.1 相關定義
        4.2.2 有向傳感器網(wǎng)絡確定性部署問題分析
    4.3 建立確定性部署的候選節(jié)點集合初始解
    4.4 利用線性規(guī)劃優(yōu)選節(jié)點實現(xiàn)確定性部署
    4.5 實驗結(jié)果及性能分析
        4.5.1 初始參數(shù)和環(huán)境設置
        4.5.2 實驗結(jié)果與性能分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制在智能家居視頻監(jiān)控中的應用
    5.1 應用背景
    5.2 基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)
    5.3 智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計
        5.3.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        5.3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)相關技術
    5.4 智能家居視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋控制算法程序設計
        5.4.1 視頻傳感器節(jié)點放置算法模塊設計
        5.4.2 視頻監(jiān)控區(qū)域覆蓋增強算法模塊設計
        5.4.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)和展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間參加的科研項目和成果



本文編號：3825401