無線傳感器網絡中節(jié)點部署相關技術研究

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1、巧古學位論義無線傳感器網絡中節(jié)點部署相關技術研究王茜？廣席乂爹二〇—六年六月分類號ＴＰ２１２．９密級公開ＵＤＣ碩±學位論文無線傳感器網絡中節(jié)點部署相關技術研究王茜學科專業(yè)信息處理與通信網絡系統指導老師唐秋玲教授論文答辯日期２０１６年５月２１日學位巧予日期２０１６年６月３０日答辯委員會主席梁永忠教授級窩級工程師廣西大學學位論文原創(chuàng)性和使用授權聲明本人聲明所呈交的論文，是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果，論文不包含任何其他個。除己特別加Ｗ標

2、注和致謝的地方外人或集體已經發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含本人或他人為獲得廣西大學或其它單位的學位而使用過的材料一。與我同工作的同事對本論文的研究工作所做的貢獻均已在論文中作了明確說明。本人在導師指導下所完成的學位論文及相關的職務作品，知識產權歸，目屬廣西大學。本人授權廣西大學擁有學位論文的部分使用權Ｐ：學校有權保存并向國家有關部口或機構送交學位論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱，可Ｗ將學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行、。檢索和傳播，可Ｗ采用影印、縮印或其它復制手段保存匯編學位論文本學位論文屬于；

3、□保密，在年解密后適用授權。保密。＂＂（請在ＩＵ上相應方框內打Ｖ）日期！６＇（＞、１論文作者簽名：＾：如＾指導教師簽名今乏曰期心、。作者聯系電話：電子郵箱：無線傳感器網絡中節(jié)點部署相關技術研究摘要無線傳感器網絡（ＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ，ＷＳＮｓ）因為其應用廣泛實一一用性高，己成為國內外學者研巧的個熱點。傳感器網絡般是大規(guī)模部署在無人區(qū)或者環(huán)境比較惡劣的區(qū)域，節(jié)點是通過飛機隨機拋撒到目標區(qū)域，且節(jié)點靠電池供電，人為不能更新電池，所Ｗ能量十分有限。因此，如何

4、盡量延長網絡的使用壽命一直是研巧無線，提高節(jié)點的能量利用率，傳感器網絡的重中之重，而節(jié)點部署是無線傳感器網絡的基礎，是開展后續(xù)監(jiān)測任務的前提保證。本文研究的重點是在提髙能量使用效率的前提下，節(jié)點的部署策略，主要包括靜態(tài)傳感器網絡的基于最小覆蓋集的部署策略和巧始部署時加入一定比例的移動節(jié)點來修復漏澗的策略。因為節(jié)點在初始部署時，是大量的拋撒到目標區(qū)域內的，如果把所有節(jié)點都加入到網絡中，將會導致節(jié)點通信很復雜，收集到的監(jiān)測數據存在大量的冗余，數據融合難度加大，節(jié)點能量消耗增大，這些都是不必要的，不但對監(jiān)測目標沒有什么用

5、處，且還增大了網絡難度和能量消耗，是不可取的一種基于最小覆蓋集的靜態(tài)無線傳感器網絡的覆。因此，本文提出了－ｎ蓋策略ＭＣＳＧＡＡｔｈｅｒｅｅｄａ）ｘｉｍａｔｉｏｎａｌｏｒｉｔｈｍｂａ化ｄｏｎｍｉｎｉｍａｌ，稱為（ｇｙｐｐｇｃｏｖｅｒｓｅｔ算法。該算法借鑒了陸克中等人提出的ＧＡ（ｔｈｅｒｅｅｄ）ｇｙａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ算法，并同時考慮了節(jié)點的剩余能量和同時覆蓋兩個交點的）情況，節(jié)點逐個加入到覆蓋集，每次選擇加入覆蓋集的節(jié)點都是當前情況一種近似貪婪算法－ＧＡＡ算法的性下最優(yōu)的節(jié)點，所是。為了評估ＭＣＳ

6、能ｒａｌｉｚｅｄＶｏｒｏｎｏｉｔｅｓｓｅｌｌａｔｉｏｎ算法和ＧＡ算法在，本文將其與ＣＶＴ（ｃｅｎｔ）ＩＭＡＴＬＡＢ平臺上進行了仿真比較－。仿真結果表明ＭＳＣ，ＧＡＡ算法在覆蓋集的大小和網絡覆蓋冗余度等方面都優(yōu)于其他兩種算法。無線傳感器網絡運行一段時間之后，由于節(jié)點能量耗盡或者環(huán)境破壞等原因，不斷會出現節(jié)點死ｔ的現象，網絡中就會出現覆蓋漏銅。本文針一種基于模糊還輯的移動節(jié)點漏澗修復策略對網絡中出現的漏澗，提出了，稱為ＦＥＨＲＡ（ｂａｓｅｄｏｎｆＵｚｚｌｏｉｃｅｎｅｒｅｆｉｃｉｅｎｔｈｏｌｅｒｅａｉｒ

7、ａｌｏｒｉｔｈｍ。ｙｇｇｙｐｇ）算法該策略包含２個步驟：１）首先用處于休眠狀態(tài)的靜態(tài)節(jié)點去修復漏洞，如果漏洞區(qū)域內的休眠的靜態(tài)節(jié)點可修復漏洞的面積大于等于節(jié)點感知范圍的一半，則喚醒休眠節(jié)點，修復漏洞，并更新漏澗區(qū)域，依次判斷漏洞區(qū)域內的所有處于休眠狀態(tài)的靜態(tài)節(jié)點；２）所有漏洞區(qū)域內的靜態(tài)節(jié)點依次判斷完后，余下的漏洞面積用移動節(jié)點來修復，在選擇用哪個移動節(jié)點一來修復漏洞時，設計出了種基于模糊邏輯的策略，考慮移動節(jié)點的剩余能量、距離漏澗的長度和移動節(jié)點的密度Ｈ方面綜合，定義了隸屬度函數和規(guī)表，選出最優(yōu)的移動節(jié)點來

8、修復漏洞。為了評估ＦＥＨＲＡ算法的性能，本文將其與ＤＣＭｄｙｎａｍｉｃｃｏｖｅｒａｇｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ算法和ＦＳＨＣｆ