發(fā)布時間：2018-04-15 22:36

  本文選題：混合無線傳感器網(wǎng)絡 + 稀疏傳感器網(wǎng)絡�。� 參考：《中國地質(zhì)大學(北京)》2017年博士論文

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡因其數(shù)據(jù)采集實時性以及部署方式的靈活性在各領域有著廣闊應用前景,如農(nóng)業(yè)、工業(yè)、軍事以及環(huán)境監(jiān)測領域。利用無線傳感器網(wǎng)絡檢測有害氣體泄漏是其中一個研究熱點。目前,傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡通常將密集的靜態(tài)傳感器節(jié)點部署在工業(yè)廠區(qū)中以獲取較為準確的結果。然而實際場景中感知資源有限,工業(yè)廠區(qū)中通常使用稀疏網(wǎng)絡來檢測有害氣體是否泄漏;而單純使用稀疏網(wǎng)絡又會導致研究區(qū)域感知空洞增多;另一方面,傳統(tǒng)網(wǎng)絡無法滿足對研究區(qū)域中因環(huán)境變化而分布不均的有害氣體中高濃度變化區(qū)域進行檢測的需求。針對上述問題,本文提出如下解決方案:首先,利用部署在工業(yè)廠區(qū)中稀疏靜態(tài)節(jié)點,檢測出有害氣體的內(nèi)外邊界,同時最大化節(jié)省感知資源;然后,利用基于泰森多邊形的感知空洞修復方法,為混合無線傳感器網(wǎng)絡中的移動傳感器節(jié)點尋找目標點,從而將因利用稀疏網(wǎng)絡而產(chǎn)生的感知空洞均利用移動節(jié)點進行修復。其次,本文還提出了基于感知數(shù)據(jù)的移動傳感器綜合重要性目標點選取及路徑規(guī)劃。首先,利用靜態(tài)節(jié)點的感知數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)異常點,根據(jù)數(shù)據(jù)異常點的異常值和位置調(diào)節(jié)目標點的優(yōu)先級。其次,利用完全連通有權有向圖,根據(jù)目標點的優(yōu)先級為混合無線傳感器網(wǎng)絡規(guī)劃移動路徑。最后,在實驗部分提出了模擬數(shù)據(jù)產(chǎn)生的依據(jù)并通過實驗分析說明本文算法的可行性。算法性能分析結果表明,當混合無線傳感器網(wǎng)絡中的靜態(tài)節(jié)點數(shù)量取值為不同的時候,算法所到得到目標點所帶來的綜合重要性有所不同;文章也通過多次重復實驗改變閾值的取值以使得移動節(jié)點的路徑能夠在保證優(yōu)先訪問高優(yōu)先級目標的同時,在訪問路徑上消耗的時間也相對較低。
[Abstract]:Wireless sensor networks (WSN) have broad application prospects in many fields, such as agriculture, industry, military and environmental monitoring, because of its real-time data acquisition and flexibility of deployment.Detection of harmful gas leakage using wireless sensor networks is one of the hot research topics.At present, traditional wireless sensor networks usually deploy dense static sensor nodes in the industrial plant to obtain more accurate results.However, the perception resource is limited in the actual scene, the sparse network is usually used to detect whether the harmful gas is leaking in the industrial plant, and the pure use of the sparse network will lead to the increase of the perception void in the research area; on the other hand,The traditional network can not meet the need to detect the high concentration of harmful gases in the study area due to environmental changes.In order to solve the above problems, this paper proposes the following solutions: firstly, using sparse static nodes deployed in industrial plants to detect the inner and outer boundaries of harmful gases, and at the same time maximize the perceived resource saving.Based on Tyson polygon perceptual cavity repair method is used to find target points for mobile sensor nodes in hybrid wireless sensor networks so that the perceptual holes generated by sparse networks are repaired by mobile nodes.Secondly, this paper also proposes the target selection and path planning of synthetic importance of mobile sensors based on perceptual data.Firstly, the data outliers are generated by the perceptual data of the static nodes, and the priority of the target points is adjusted according to the outliers and the positions of the outliers.Secondly, the mobile path of the hybrid wireless sensor network is planned according to the priority of the target point by using the fully connected weighted directed graph.Finally, in the experimental part, the basis of the simulation data generation is put forward and the feasibility of the algorithm is proved by the experimental analysis.The results of performance analysis show that when the number of static nodes in hybrid wireless sensor networks is different, the importance of getting target points is different.This paper also changes the threshold value through repeated experiments so that the path of mobile nodes can guarantee priority access to high-priority targets while consuming relatively low time on the access path.
【學位授予單位】：中國地質(zhì)大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP212.9;TN929.5

【相似文獻】

相關期刊論文 前9條

1 吳迪;呂乃光;鄧文怡;;大尺寸全視場目標點的自動定位方法[J];光子學報;2009年07期

2 張小兵;佟威;;基于虛擬子目標點的移動機器人路徑規(guī)劃[J];工業(yè)控制計算機;2013年12期

3 宋海濤;張守志;施伯樂;;道路網(wǎng)絡中k路徑最近鄰居針對兩種目標點的應用[J];小型微型計算機系統(tǒng);2012年08期

4 董君;朱恒亮;曾璇;;帶權值目標點的可見覆蓋求解算法[J];計算機輔助設計與圖形學學報;2014年03期

5 郭秀明;趙春江;楊信廷;孫傳恒;李明;李文勇;周超;;基于網(wǎng)格掃描的實現(xiàn)目標點覆蓋的確定性傳感器節(jié)點部署方法[J];傳感技術學報;2012年01期

6 李保國,王巍,張陽天;利用可編程超聲陣列準確定位目標點位置[J];北京航空航天大學學報;2005年07期

7 盧麗君;廖明生;王騰;田馨;;一種在長時間序列SAR影像上提取穩(wěn)定目標點的多級探測法[J];遙感學報;2008年04期

8 楊亞玲,李波;BP網(wǎng)絡的改進和應用[J];西南農(nóng)業(yè)大學學報;1999年03期

9 溫瑞;王航宇;謝君;;一種移動機器人路徑規(guī)劃方法[J];兵工自動化;2009年12期

相關會議論文 前3條

1 張紅霞;陳兵旗;張鐵中;;麥田多列目標的圖像檢測算法研究[A];農(nóng)業(yè)機械化與新農(nóng)村建設——中國農(nóng)業(yè)機械學會2006年學術年會論文集（上冊）[C];2006年

2 張新勇;曾樂東;萬飛;馮雯馨;;基于Fitts法則的非定向2D目標點擊工效研究[A];第七屆和諧人機環(huán)境聯(lián)合學術會議（HHME2011)論文集【oral】[C];2011年

3 程福;馬英慶;;足球機器人射門算法的改進[A];2007年中國智能自動化會議論文集[C];2007年

相關重要報紙文章 前1條

1 劉亭;織網(wǎng)在線[N];中國電腦教育報;2002年

相關博士學位論文 前2條

1 向建明;混合無線傳感網(wǎng)檢測有害氣體移動節(jié)點目標點選擇及路徑規(guī)劃[D];中國地質(zhì)大學(北京);2017年

2 于暉;自主式水下機器人路徑規(guī)劃的研究[D];華中科技大學;2014年

相關碩士學位論文 前4條

1 趙杉;腰5骶1經(jīng)皮穿刺椎間孔入路的影像學研究[D];蘇州大學;2015年

2 朱宇蘭;基于GPS手機出警導航系統(tǒng)的開發(fā)與研究[D];福州大學;2011年

3 魏競;PSInSAR監(jiān)測礦區(qū)地表沉降中永久散射體目標點選取方法研究[D];太原理工大學;2013年

4 張琦;MMOG中NPC協(xié)同圍捕策略的研究[D];沈陽航空工業(yè)學院;2010年

，

本文編號：1756131