基于移动无线传感器节点的栅栏覆盖研究-论文.pdf

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1、第31卷第9期计算机应用与软件Vo1．31No．92014年9月ComputerApplicationsandSoftwareSep．2014基于移动无线传感器节点的栅栏覆盖研究宋志强周献中李华雄(南京大学工程管理学院控制与系统工程系江苏南京210093)(苏州经贸职业技术学院信息系江苏苏州215009)摘要栅栏覆盖可用于入侵检测。研究具有有限移动能力的无线传感器节点在狭长区域中的栅栏覆盖问题。首先将狭长区域划分成网格，然后将移动节点和基准栅栏上的网格中心点构成二部图。基于二部图理论对l-栅栏覆盖问题进行数学描述，提出基于拍卖算法的1一栅栏覆盖算法(A1一BCA)，并与基于匈牙利算法的

2、栅栏覆盖算法进行性能比较。仿真结果表明A1一BCA算法在传感器节点较多时，优化性能好于匈牙利算法。关键词栅栏覆盖移动无线传感器网络二部图重新部署拍卖算法中图分类号TP393文献标识码ADOI：10．3969／j．issn．1000—386x．2014．09．031oNBARRIERCoVERAGEBASEDONMoBILEWIRELESSSENSoRNoDESSongZhiqiang-ZhouXianzhongLiHuaxiong(D印am肌￡ofContr0l血nd把mE，Seh。。fofManagemenfnndE~gineering，NanjiagUniity，Nanjing21

3、0093，Ji。u，Chin。)。(DepartmentofInformation，SuzhouInstituteofTradeandCommerce，Suzhou215009，Jiangsu，China)AbstractBarriercoveragecanbeusedinintrusiondetection．Inthispaperwestudythebarriercoverageissueofwirelesssensornodeswithlimitedlocomotiveabilityinlongandnarowarea．First，thelongandnarowareaisdivi

4、dedintogrids，thenthemobilenodesandthecentralpointsofgridsonreferencebarrierareformedtOabipartitegraph．Secondly，the1一barriercoverageissueismathematicallydepictedbasedonbipartitegraphtheory，andtheauctionalgorithm—based1一barriercoverageconstructionalgorithm(A1一BCA)isproposed．Finally，theperformancec

5、omparisonismadebetweentheA1一BCAandthe1一bariercoveragealgorithmbasedonHungarianalgorithm．SimulationresultsshowthattheAI—BCAalgorithmoutperformsthelatterinperformancewhentherearemorenumbersofsensornodes．KeywordsBarriercoverageMobilewirelesssensornetworkBipartitegraphRedeploymentAuctionalgorithm果⋯，

6、文献[3]基于室内无线传感器网络的传播模型，研究静0引言态节点的部署和覆盖问题。在研究栅栏覆盖的相关文献中，节点被假设为静止的，然而这种节点存在如下问题：由静态近年来国内外学者对无线传感器网络开展了大量研究工节点构成的无线传感器网络可能存在覆盖洞，这样使得不可能作，取得了较多研究成果⋯。英特尔、美国加州大学伯克利分构建栅栏覆盖。而如果通过增加节点部署密度会造成节点数量校等机构的研究者将无线传感器节点部署于大鸭岛，对海鸟栖的增加；在敌对环境或不可到达的应用场景，部署静态传感器节息情况进行监测。澳大利亚科学家利用无线传感器网络来监测点更是不可能。我们可以利用移动无线传感器节点的移动性解北澳

7、大利亚蟾蜍的分布情况。这类应用均涉及了无线传感器节决此类问题。在初始部署后，移动节点可以重新部署以修复栅点的部署和覆盖问题。覆盖问题是无线传感器网络的研究热栏空隙或构筑栅栏，利用移动节点构成栅栏覆盖所用的节点数点，可将其分为区域覆盖、栅栏覆盖、目标覆盖。要比静态节点构成栅栏覆盖时的节点数少得多。本文针对狭长区域内基于随机部署的移动无线传感器节点利用移动节点改善栅栏覆盖的应用大体可分为修补栅栏空的网络，研究如何通过节点的重新部署而构建防御型栅栏覆