本文關(guān)鍵詞：WMSN中全視角強(qiáng)柵欄覆蓋的研究

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【摘要】：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Multimedia Sensor Network,WMSN)以其能夠采集圖像、視頻、聲音等多種信息形式的特點,越來越受到人們的關(guān)注,被廣泛的應(yīng)用在諸多領(lǐng)域。而覆蓋是衡量網(wǎng)絡(luò)所能夠提供服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)的重要度量指標(biāo),也是研究WMSN的熱點問題之一,其目的是通過合理有效的調(diào)整傳感器節(jié)點的分布方案,消除隨機(jī)分布帶來的弊端,在達(dá)到對覆蓋區(qū)域所提出的覆蓋標(biāo)準(zhǔn)的同時節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量,延長網(wǎng)絡(luò)壽命。由于WMSN區(qū)別于傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)的優(yōu)良特性,其常被用于對區(qū)域覆蓋質(zhì)量要求較高的領(lǐng)域,希望能夠?qū)崿F(xiàn)對進(jìn)入被監(jiān)測區(qū)域的目標(biāo)信息進(jìn)行有效的、多方位的采集。依托于上述應(yīng)用背景,強(qiáng)柵欄覆蓋和全視角覆蓋的概念被相繼提出,分別在覆蓋度和采集信息的質(zhì)量上提供了較好的解決方案,但現(xiàn)有的研究成果中,未能對兩者的優(yōu)勢進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,造成了提供信息的有效性下降或無法滿足相應(yīng)的覆蓋度要求,使得網(wǎng)絡(luò)QoS的提升受到了局限。本文針對該問題研究了在WMSN中全視角強(qiáng)柵欄覆蓋模型的構(gòu)建算法,同時提出了網(wǎng)絡(luò)在工作過程中的能量節(jié)約方案。多目標(biāo)領(lǐng)土捕食者氣味標(biāo)記算法能夠求解在覆蓋區(qū)域內(nèi)滿足多個目標(biāo)要求的傳感器節(jié)點分布方案,同時兼顧覆蓋度與能耗之間的平衡,主要用于區(qū)域覆蓋,但算法復(fù)雜,不適用于部署強(qiáng)柵欄覆蓋的窄帶區(qū)域。本文受到其標(biāo)記范圍階段的啟發(fā),根據(jù)分治策略思想,將覆蓋區(qū)域劃分為若干網(wǎng)格,方便構(gòu)建模型,簡化了算法實現(xiàn)方案,有效針對強(qiáng)柵欄覆蓋模型進(jìn)行了優(yōu)化。在確保強(qiáng)柵欄覆蓋的同時,實現(xiàn)了在柵欄區(qū)域內(nèi)的全視角覆蓋,提高了目標(biāo)信息采集的有效性。構(gòu)建模型過程中,模擬計算機(jī)緩存機(jī)制原理,分范圍尋找最合適傳感器節(jié)點移動到模型目標(biāo)位置,提高尋找命中率,簡化了傳感器節(jié)點搜索過程,提高了算法效率�？紤]到網(wǎng)絡(luò)在工作過程中的能耗問題,提出了喚醒機(jī)制,采用異構(gòu)節(jié)點組成的傳感器網(wǎng)絡(luò),利用紅外傳感器輔助視頻傳感器實現(xiàn)對區(qū)域的監(jiān)測覆蓋。在工作過程中,根據(jù)目標(biāo)進(jìn)入覆蓋區(qū)域的實際情況,由紅外傳感器觸發(fā)視頻傳感器,動態(tài)調(diào)度其對目標(biāo)信息進(jìn)行捕捉,有利于節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量,延長網(wǎng)絡(luò)壽命。仿真實驗表明,上述算法能夠有效提高區(qū)域的覆蓋質(zhì)量,節(jié)約了傳感器網(wǎng)絡(luò)模型在構(gòu)建和工作階段的能量。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP212.9;TN919.8

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2 郭凱東;WMSN中全視角強(qiáng)柵欄覆蓋的研究[D];太原理工大學(xué);2017年

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本文編號：1285508