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《探析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋優(yōu)化算法與連通問題研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、同濟大學(xué)交通運輸工程學(xué)院碩士學(xué)位論文無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的覆蓋優(yōu)化算法與連通問題研究姓名：翟正怡申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：交通信息工程及控制指導(dǎo)教師：董德存;曾小清20080201摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今國際國內(nèi)學(xué)術(shù)研究備受關(guān)注的、多學(xué)科交叉的前沿?zé)狳c領(lǐng)域，它的發(fā)展得益于計算、通信、傳感等技術(shù)的大力進步。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有著廣泛的應(yīng)用前景，在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界都引起了廣泛的關(guān)注。覆蓋和連通問題是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的基本問題，是直接影響網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。覆蓋與連通問題也直接影響著網(wǎng)絡(luò)能否正常工作，以及網(wǎng)絡(luò)壽命、能耗，服務(wù)質(zhì)量等諸多問題。所以，對覆蓋與連通問題的研究有著及其重要的理論意義和現(xiàn)
2、實意義。本文在對國內(nèi)外無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋與連通問題的研究進行詳細(xì)分類的基礎(chǔ)上，研究確定性網(wǎng)絡(luò)與隨機分布網(wǎng)絡(luò)的覆蓋優(yōu)化問題，并同時兼顧了網(wǎng)絡(luò)的連通性問題。本文旨在充分利用每個傳感器節(jié)點的圓形傳感覆蓋范圍，得出監(jiān)測區(qū)域面積、傳感器節(jié)點數(shù)及節(jié)點傳感覆蓋范圍之間的關(guān)系。對于確定性布置節(jié)點網(wǎng)絡(luò)，通過理論證明與數(shù)學(xué)推導(dǎo)，提出了確定性網(wǎng)絡(luò)的正六邊形網(wǎng)格劃分方法。計算結(jié)果表明，該正六邊形網(wǎng)格劃分方法比傳統(tǒng)的正方形網(wǎng)格劃分方法使用更少的節(jié)點數(shù)，而且在數(shù)據(jù)長距離傳輸上能耗更少。正六邊形網(wǎng)格劃分方法顯示了很好的特性。對于隨機布置節(jié)點網(wǎng)絡(luò)，本文通過利用節(jié)點的傳感半徑劃分正六邊形網(wǎng)格來研究網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性。通過大量的數(shù)
3、學(xué)推導(dǎo)、理論證明與計算，得出正六邊形網(wǎng)格內(nèi)節(jié)點數(shù)與完全覆蓋的關(guān)系。最后通過泊松分布的特性得出了整個網(wǎng)絡(luò)需要的節(jié)點數(shù)與網(wǎng)格數(shù)的關(guān)系。從最后的計算結(jié)果可以看出，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)無縫覆蓋需要很高的節(jié)點密度。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，覆蓋優(yōu)化，連通，正六邊形網(wǎng)格Abstract一————-————————————————————————————_——————————————————一ABSTRACTWireleSSsensornetworkisanewresearcharearaisedalotofattentionfrominhomeandabroad，itsdevelopmentbasedonthepr
4、ogressofcomputing，communicationandsensing．Wirelesssensornetworkhasgreatapplicationfuture，SOitgetsmuchfocusbothfromreachandindustrialcircleandacademe．Coverageandconnectivityproblemconstitutefundamentalelementsinwirelesssensornetwork，andtheyarealsothekeypointstoaffectnetworkperformanceandQoS．Thecove
5、rageprobleminwirelesssensornetworkindicatesthateverypointinthemonitoredareamustbecoveredbyatleastonesensingnode．Connectivitymeansthatnoisolatenodesinthewholenetwork,anytwoneighbornodescancommunicatewitheachother．Coverageandconnectivitynotonlyinfluencethepropertyofthewirelesssensornetwork,butalsode
6、termineotherfactorssuchaslifetime，energyconsumptionetc．Sotheresearchoncoverageandconnectivityboastgreatsignificance．Inthispaper,theclassificationandresearchofcoverageandconnectivityinwirelesssensornetworkareintroducedbriefly．Then，startwithgridnetwork，weproposedanewmethodofregularhexagonalgridplotf
7、orwirelesssensornetwork·Bymeansoftheoreticalprovingandcomputing，theresultshowsthatthismethodofgridplotnotonlydemandlesssensornodes，butalsohaveaveryoutstandinglowenergy-consumingcharacteristic．Forrandomdistributed
