基于數(shù)據(jù)融合的傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制研究.pdf

1、傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量可靠性差、資源有限的節(jié)點(diǎn)組成的一種特殊自組織網(wǎng)絡(luò),主要應(yīng)用于軍事監(jiān)視、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)檢測和醫(yī)療健康監(jiān)測等領(lǐng)域。傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳感節(jié)點(diǎn)以協(xié)同方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳遞和協(xié)作處理,從而保證采集到的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。覆蓋控制是傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)性問題之一,它被視為傳感器網(wǎng)絡(luò)感知服務(wù)質(zhì)量的一種量度。傳感器網(wǎng)絡(luò)用于目標(biāo)檢測時(shí),數(shù)據(jù)融合技術(shù)可以提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能,那么研究數(shù)據(jù)融合與覆蓋控制之間的內(nèi)在關(guān)系具有相當(dāng)重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、　　本文首先介紹了傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究背景和意義,分析了傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制的研究現(xiàn)狀,指出了目前覆蓋控制研究所存在的主要問題,同時(shí)比較深入地分析了傳感器網(wǎng)絡(luò)面覆蓋控制和數(shù)據(jù)融合相關(guān)基本理論和方法。
　　然后,基于指數(shù)衰減的概率感知模型,分析了數(shù)據(jù)融合和感知服務(wù)質(zhì)量之間的內(nèi)在關(guān)系。提出了節(jié)點(diǎn)虛擬半徑的概念以量化表示數(shù)據(jù)融合對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能的影響,同時(shí)也提出了融合覆蓋和虛擬部署的概念用于傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域計(jì)算。分析了節(jié)點(diǎn)在以正多邊形方式的規(guī)

3、則虛擬部署情況下覆蓋區(qū)域的近似計(jì)算,并給出了覆蓋區(qū)域的近似計(jì)算的兩種方法,同時(shí)也分析了數(shù)據(jù)融合對(duì)以正多邊形方式的規(guī)則虛擬部署情況下的節(jié)點(diǎn)密度的影響。理論分析表明,在這種部署情況下,虛擬半徑內(nèi)參與融合的傳感節(jié)點(diǎn)不能超過6個(gè),否則數(shù)據(jù)融合不但不能減小傳感節(jié)點(diǎn)的部署密度,反而會(huì)起到相反的作用。
　　在上述理論基礎(chǔ)上,提出了一種改進(jìn)的基于虛擬半徑的 MSC(Maximum set covers)算法來調(diào)度傳感節(jié)點(diǎn),使得節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署區(qū)域內(nèi)的