面向區(qū)域監(jiān)控的無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究.pdf

1、隨著“普適計算”技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，無線傳感網(wǎng)絡(luò)作為一種新型數(shù)據(jù)采集與處理手段，越來越受到人們的普遍重視，并在未來具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，無線傳感網(wǎng)絡(luò)的許多技術(shù)還處在探索階段，如網(wǎng)絡(luò)覆蓋、傳輸安全、可靠性和服務(wù)質(zhì)量等。只有有效地解決這些技術(shù)問題，無線傳感網(wǎng)絡(luò)才有機(jī)會真正應(yīng)用到軍事、醫(yī)療、商業(yè)、教育和環(huán)境等領(lǐng)域，發(fā)揮潛在的巨大價值，才能真正轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。本文從無線傳感網(wǎng)絡(luò)面向區(qū)域監(jiān)控的應(yīng)用問題入手，分別對其性能、策略和方法作了一些有益的探

2、索，取得具有一定創(chuàng)新性的研究成果，主要反映在如下三個方面的內(nèi)容： 首先，從目標(biāo)探測能力有限的角度出發(fā)，提出基于局部信息的目標(biāo)入侵算法，打破了傳統(tǒng)基于全局布置信息的假設(shè)，為衡量目標(biāo)入侵對靜態(tài)傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控性能的影響提供了客觀依據(jù)。受傳統(tǒng)路由算法的啟發(fā)，設(shè)計并實現(xiàn)了五種路徑搜索算法，通過仿真實驗比較發(fā)現(xiàn)其中FDP性能最優(yōu)。此外，從目標(biāo)探測概率的角度指出了隱藏技術(shù)是提高靜態(tài)傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控性能的重要方向。 其次，向無線傳感網(wǎng)絡(luò)引入一

3、致性移動的概念，推導(dǎo)了針對目標(biāo)入侵的傳感網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)移動策略f=s，以及相應(yīng)的目標(biāo)最優(yōu)入侵方向-θt⊥，分析了在區(qū)域監(jiān)控應(yīng)用中移動節(jié)點和目標(biāo)之間存在的納什均衡。在統(tǒng)一的節(jié)點移動模型基礎(chǔ)上，根據(jù)節(jié)點移動和目標(biāo)移動的相互位置關(guān)系推導(dǎo)了使得覆蓋程度趨于增大的節(jié)點移動方向，和使得覆蓋程度趨于減小的目標(biāo)移動方向，仿真結(jié)果證實了上述結(jié)論的正確性。 最后，面向區(qū)域入侵提出了目標(biāo)捕獲問題，即利用混合傳感網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)“無人值守”方式的區(qū)域監(jiān)控。在大量靜態(tài)