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《無線傳感器網絡移動信標節(jié)點路徑優(yōu)化策略.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、42傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第31卷第12期無線傳感器網絡移動信標節(jié)點路徑優(yōu)化策略沈艷霞，薛小松(江南大學物聯(lián)網工程學院電氣自動化研究所，江蘇無錫214122)摘要：針對無線傳感器網絡(WSNs)節(jié)點定位技術中未知節(jié)點覆蓋率低、成本高的問題，采用移動信標節(jié)點技術，提出對高斯一馬爾可夫移動模型(GMM)規(guī)劃路徑的優(yōu)化策略，使信標節(jié)點更有效地在待測區(qū)域移動，提高對未知節(jié)點的覆蓋率，并分析了不同參數對未知節(jié)點覆蓋率的影響。仿真結果表明：此方法覆蓋迅速、覆蓋率高，能很好地適應大規(guī)模隨機布撒節(jié)點的應用需求。關鍵詞：移動信標節(jié)點
2、；無線傳感器網絡；覆蓋率中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1000-9787(2012)12-0042-03PathoptimizationstrategyofWSNsmobilebeaconnodesSHENYan-xia．XUEXiao-song(SchoolofinternetofThingsEngineering，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：AimingatproblemsoflowcoveragerateandhighcostexistinginnodelocalizationtechnologyofWSNs
3、，movingbeaconnodestechnologyisused，optimizationstrategyforpathplanningoftheGauss-Markovmobilemodel(GMM)isputforward，tomakethebeaconnodemovingmoreefectivelyinthedetectedregionandimprovecoveragerateofunknownnodes，influenceofcoverageofdifferentparametersontheunknownnodesisanalyzed．Thesimulationresults
4、showthattheproposedmethodcoverstheunknownnodesrapidlyandhashighcoveragerate．Andcanwelladapttoapplicationrequirementoflargescalerandomizednodeslayout．Keywords：mobilebeaconnodes；wirelesssensornetworks(WSNs)；coveragerate0引言區(qū)域內按規(guī)劃的路徑移動，通過最優(yōu)的路徑規(guī)劃，完成對未無線傳感器網絡(WSNs)定位技術是傳感器網絡中關知節(jié)點的覆蓋。信標節(jié)點路徑規(guī)劃又分為靜態(tài)路徑規(guī)劃和鍵技術
5、，已經成為目前WSNs研究的一大熱點。目前，常動態(tài)路徑規(guī)劃2種。靜態(tài)路徑規(guī)劃不考慮節(jié)點的分布情用的定位算法主要分為兩大類：基于信標節(jié)點和非基于信況，只是按照預先規(guī)劃好的路徑進行移動，當未知節(jié)點靠近標節(jié)點的WSNs節(jié)點定位算法。信標節(jié)點就是可以預先獲路徑時定位精度高，反之，定位精度低，甚至無法定位。文取自身位置的節(jié)點，通常采用在節(jié)點上安裝GPS系統(tǒng)或事獻[6]中提出的s型路徑規(guī)劃方法，文獻[7]中移動節(jié)點以先人工布置的方法。非基于信標節(jié)點的節(jié)點定位算法只得2次垂直軌跡進入未知節(jié)點通信區(qū)域等都屬于靜態(tài)路徑規(guī)到WSNs節(jié)點的相對位置，WSNs的應用受到很大的限制；劃。文獻[8～10]提出的方法屬于
6、動態(tài)路徑規(guī)劃，文獻[8]基于信標節(jié)點的定位算法用信標節(jié)點定位剩余節(jié)點。信標使用高斯一馬爾可夫移動模型(GMM)，通過參數控制節(jié)點節(jié)點包括固定和移動2種，固定信標節(jié)點定位方法常采用運動速度和方向的變化幅度，但是移動軌跡會在某些區(qū)域測量距離、相對角度、傳播時間差及傳播時間等進行節(jié)點定重復出現(xiàn)，造成通信浪費。文獻[9]使用源于布朗運動的位J，參與定位的固定信標節(jié)點越多，定位精度越高。定隨機移動模型，節(jié)點前后時間內運行方向變化很大，容易出位工作完成后，信標節(jié)點將轉成普通的傳感器節(jié)點使用。現(xiàn)急轉彎現(xiàn)象，文獻[10]中禁忌搜索路徑規(guī)劃，使用記憶由于信標節(jié)點成本遠遠高于普通節(jié)點，因此，信標節(jié)點越存儲來指導
7、搜索的過程。多，布設整個網絡的成本越高，過多的信標節(jié)點將會造成較本文在GMM規(guī)劃移動路徑的基礎上，提出了對移動大的浪費。為了降低使用成本，利用移動信標節(jié)點輔助其路徑的優(yōu)化策略，使得信標節(jié)點更均勻地在待測區(qū)域移動，他節(jié)點定位是一種比較實用的方法，信標節(jié)點在監(jiān)測快速完成對整個監(jiān)測區(qū)域內所有未知節(jié)點的覆蓋。收稿日期：2012-06—15基金項目：國家自然科學基金資助項目(61104183)；教育部新世紀優(yōu)秀人才支持
