無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)柵欄覆蓋研究

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1、南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文中文摘要中文摘要隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的興起,作為基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越受到研究者的廣泛關(guān)注。得益于集成芯片、傳感器、通信等多項(xiàng)技術(shù)的飛速發(fā)展,無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)能夠降低成本、多功能、長(zhǎng)時(shí)間存活等,使得無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多場(chǎng)景、大規(guī)模應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。目前,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在森林環(huán)境監(jiān)測(cè)、智慧城市、醫(yī)療監(jiān)控、軍事國(guó)防、工農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)有著多種示范應(yīng)用。覆蓋反映了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)部署區(qū)域敏感指標(biāo)的監(jiān)測(cè)能力,是考察無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。覆蓋控制能夠提高無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)資源的利用效率,提高網(wǎng)絡(luò)的生命時(shí)長(zhǎng),高效節(jié)能的覆蓋控制算法是構(gòu)建無(wú)線傳感網(wǎng)的重點(diǎn)研究方向

2、之一。柵欄覆蓋主要考察移動(dòng)目標(biāo)穿越檢測(cè)區(qū)域能否被傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)、智能移動(dòng)目標(biāo)的移動(dòng)軌跡算法及實(shí)驗(yàn)應(yīng)用等。柵欄覆蓋在邊境布控、森林防火、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事反監(jiān)控等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。在此背景下,本論文首先介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)柵欄覆蓋的相關(guān)定義,總結(jié)了現(xiàn)有研究取得的相關(guān)成果。針對(duì)智能移動(dòng)目標(biāo)尋找合適移動(dòng)軌跡的問(wèn)題,分析了目前已有的移動(dòng)軌跡算法的不足,提出了一種通過(guò)選擇合適前進(jìn)方向來(lái)生成移動(dòng)軌跡的AFMP(AngleFirstMovingPath)算法,理論分析與仿真結(jié)果表明,AFMP算法無(wú)需全局節(jié)點(diǎn)信息,對(duì)節(jié)點(diǎn)的感知半徑無(wú)同構(gòu)要求,對(duì)節(jié)點(diǎn)部署密度和分布有

3、較低的敏感度,特別適用于只知節(jié)點(diǎn)局部信息的情況,算法復(fù)雜度也低于Voronoi算法和理想網(wǎng)格算法。關(guān)鍵詞:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),覆蓋控制,柵欄覆蓋,智能算法,移動(dòng)軌跡I南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文ABSTRCTABSTRACTWiththeriseoftheconceptofInternetofThings,astheinfrastructure,wirelesssensornetworksattractincreasinglyinterestoftheresearchers.Thankstotherapiddevelopmentofintegratedchips,sensors

4、,communicationsandmanyothertechnologies,wirelesssensornodesareenjoyingreducedcost,multi-function,andprolongedsurvivaltime,whichleadstotherealizationofmulti-scenario,large-scaleapplicationofwirelesssensornetworks.Currently,wirelesssensornetworksarewidelyappliedintheforestenvironmentmonitorin

5、g,smartcities,medicalmonitoring,militarydefense,anddemonstrationofmanyotherindustry,agricultureandforestryproductions.Thecoveragerate,whichreflectsthemonitoringcapabilitiesoftheinterestindicatorsofthewirelesssensornetworkdeploymentarea,isoneofthekeymetricofwirelesssensornetworks.Coveragecon

6、trolcanimprovetheutilizationefficiencyofwirelesssensornetworkresources,improvethenetworklifetime,thusenergy-efficientcoveragecontrolalgorithmisoneofthemostimportantresearchfieldstobuildawirelesssensornetwork.Fencecoverfocusesondetectingofmovingtargetthroughthedetectionarea,themobiletrackalg

7、orithmsofsmartmovingpath,experimentalapplicationsandetc.Fencecoveringhasagreatapplicabilitypotentialinthefieldofbordersurveillanceforforestfireprevention,industrialandagriculturalproduction,andmilitarycounter-surveillance.Againstthebackgroundabove,thispa

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