無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)柵欄覆蓋問(wèn)題算法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-09 18:12
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)是由一系列廉價(jià)微型的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信方式連接,完成數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)亩嗵越M織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋問(wèn)題一直是該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。柵欄覆蓋是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋類(lèi)型之一,它是把傳感器節(jié)點(diǎn)部署在一個(gè)帶狀區(qū)域內(nèi),各節(jié)點(diǎn)之間相互連接形成一條感知柵欄網(wǎng)絡(luò),當(dāng)有目標(biāo)穿過(guò)該帶狀區(qū)域時(shí),能夠及時(shí)感知到入侵者。目前柵欄覆蓋已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在軍事中的邊境入侵監(jiān)測(cè),環(huán)保中的污染物擴(kuò)散監(jiān)測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域,具有廣闊的應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。由于傳感器節(jié)點(diǎn)大部分還是靠電池供電,因此如何提高覆蓋率、降低能耗、延長(zhǎng)柵欄壽命依然是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)柵欄覆蓋研究中的重點(diǎn)問(wèn)題。本文主要的創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)針對(duì)全向感知柵欄覆蓋模型提出的一種異構(gòu)WSN復(fù)合型柵欄覆蓋方法(A Heterogeneous WSN with Compounded Barrier Coverage Method,HCBC)來(lái)滿(mǎn)足晴雨天不同天氣狀況下的入侵監(jiān)測(cè)要求,該方法首先搜尋靜態(tài)傳感器節(jié)點(diǎn)的簇,然后將簇看做一個(gè)點(diǎn),構(gòu)建全連接拓?fù)鋱D,接著利用最短路徑算法查找最佳柵欄構(gòu)建路徑,最后派...
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀
1.3 柵欄覆蓋研究現(xiàn)狀
1.4 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與柵欄覆蓋概述
2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)介紹
2.1.1 WSN總體框架
2.1.2 WSN特點(diǎn)
2.2 節(jié)點(diǎn)感知模型介紹
2.2.1 全向感知
2.2.2 有向感知模型
2.3 節(jié)點(diǎn)部署方式
2.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋介紹
2.4.1 區(qū)域覆蓋
2.4.2 點(diǎn)覆蓋
2.4.3 柵欄覆蓋
2.5 柵欄覆蓋性能指標(biāo)
2.6 本章小結(jié)
第3章 一種異構(gòu)WSN復(fù)合型柵欄覆蓋方法
3.1 引言
3.2 相關(guān)模型
3.3 柵欄構(gòu)建方法
3.3.1 區(qū)域劃分
3.3.2 節(jié)點(diǎn)簇查找
3.3.3 最優(yōu)構(gòu)建路徑
3.3.4 復(fù)合型柵欄構(gòu)建
3.4 最優(yōu)派遣
3.5 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
3.5.1 柵欄覆蓋率
3.5.2 平均移動(dòng)距離
3.5.3 柵欄構(gòu)建總能耗
3.5.4 實(shí)物實(shí)驗(yàn)
3.6 本章小結(jié)
第4章 一種采用WOA優(yōu)化的能量高效有向弱柵欄覆蓋方法
4.1 引言
4.2 相關(guān)模型
4.3 柵欄構(gòu)建算法
4.3.1 傳統(tǒng)的能量高效的弱柵欄覆蓋構(gòu)建算法
4.3.2 采用WOA優(yōu)化的能量高效有向弱柵欄構(gòu)建算法
4.3.3 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)建模
4.3.4 優(yōu)化約束條件
4.3.5 算法步驟及流程圖
4.4 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
4.4.1 弱柵欄覆蓋率
4.4.2 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)激活數(shù)量
4.4.3 網(wǎng)絡(luò)壽命周期
4.4.4 能量消耗
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
1 作者簡(jiǎn)歷
2 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
3 參與的科研項(xiàng)目及獲獎(jiǎng)情況
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3758058
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀
1.3 柵欄覆蓋研究現(xiàn)狀
1.4 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與柵欄覆蓋概述
2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)介紹
2.1.1 WSN總體框架
2.1.2 WSN特點(diǎn)
2.2 節(jié)點(diǎn)感知模型介紹
2.2.1 全向感知
2.2.2 有向感知模型
2.3 節(jié)點(diǎn)部署方式
2.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋介紹
2.4.1 區(qū)域覆蓋
2.4.2 點(diǎn)覆蓋
2.4.3 柵欄覆蓋
2.5 柵欄覆蓋性能指標(biāo)
2.6 本章小結(jié)
第3章 一種異構(gòu)WSN復(fù)合型柵欄覆蓋方法
3.1 引言
3.2 相關(guān)模型
3.3 柵欄構(gòu)建方法
3.3.1 區(qū)域劃分
3.3.2 節(jié)點(diǎn)簇查找
3.3.3 最優(yōu)構(gòu)建路徑
3.3.4 復(fù)合型柵欄構(gòu)建
3.4 最優(yōu)派遣
3.5 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
3.5.1 柵欄覆蓋率
3.5.2 平均移動(dòng)距離
3.5.3 柵欄構(gòu)建總能耗
3.5.4 實(shí)物實(shí)驗(yàn)
3.6 本章小結(jié)
第4章 一種采用WOA優(yōu)化的能量高效有向弱柵欄覆蓋方法
4.1 引言
4.2 相關(guān)模型
4.3 柵欄構(gòu)建算法
4.3.1 傳統(tǒng)的能量高效的弱柵欄覆蓋構(gòu)建算法
4.3.2 采用WOA優(yōu)化的能量高效有向弱柵欄構(gòu)建算法
4.3.3 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)建模
4.3.4 優(yōu)化約束條件
4.3.5 算法步驟及流程圖
4.4 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
4.4.1 弱柵欄覆蓋率
4.4.2 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)激活數(shù)量
4.4.3 網(wǎng)絡(luò)壽命周期
4.4.4 能量消耗
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
1 作者簡(jiǎn)歷
2 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
3 參與的科研項(xiàng)目及獲獎(jiǎng)情況
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3758058
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