无线传感网络中基于移动模型的覆盖控制策略研究

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1、GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.学校代码：10406分类号：TP393.17学号：090081202001南昌航空大学硕士学位论文（学位研究生）无线传感网络中基于移动模型的覆盖控制策略研究硕士研究生：余坤导师：舒坚教授申请学位级别：硕士学科、专业：计算机软件与理论所在单位：软件学院答辩日期：2012年5月授予学位单位：南昌航空大学GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp:

2、//www.foxitsoftware.comForevaluationonly.StudyoncoveragecontrolstrategybasedonMobileModelforWirelessSensorNetworksADissertationSubmittedfortheDegreeofMasteronComputerSoftwareandTheorybyYuKunUndertheSupervisorofProf.ShuJianSchoolofSoftwareNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaMa

3、y,2012GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp://www.foxitsoftware.comForevaluationonly.南昌航空大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，是我个人在导师指导下，在南昌航空大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确地说明并表示了谢意。本声明的法律结果将完全由本人承担。签名：日期：南昌航空大学硕士学位论文使用授权书

4、本论文的研究成果归南昌航空大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解南昌航空大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）签名：导师签名：日期：GeneratedbyFoxitPDFCreator©FoxitSoftwarehttp:/

5、/www.foxitsoftware.comForevaluationonly.摘要无线传感网络由大量部署在监测区域内具有感知、数据处理、通信功能的微型传感器节点组成。无线传感网络在工业、农业、军事、医疗、环境保护等方面有着广泛的运用前景。覆盖控制作为无线传感网络服务质量Qos的一个基本问题，其目的是利用部署于监测区域内的传感器节点对周围环境进行感知获取，并利用无线的方式将所需要的数据反馈至数据中心。覆盖控制反应了传感器网络对监测区域的感知能力，对覆盖控制的研究是无线传感网络由理论走向实践的必经之路。根据节点部署方式和覆盖对象不同，本文对无线传感网络覆盖控

6、制研究现状进行了分类阐述，并给出了相关分析。由于大量的覆盖控制研究均以静止传感器网络为背景来展开工作，然而随着新的应用场景的出现，现有的覆盖控制算法已不能很好的满足需求。针对此类情况，利用移动节点的移动优势能够更好的解决问题。本文致力于研究覆盖控制策略，通过移动节点的合理移动，使之能够更好的满足无线传感网络的监测任务，提高传感器网络覆盖性能。本文对已有的以入侵检测为目的的栅栏覆盖相关算法进行研究，并提出了一种基于RCCM移动模型的覆盖控制策略。在该移动模型中，所有移动节点以相同的线速度绕圆心(监测区域中心)做圆周运动，以检测可能的入侵者。接着，在同一场景下

7、，为弥补RCCM移动模型的不足，本文提出了一种基于改进虚拟力算法的NNVFA节点移动算法，移动节点通过感知获得其邻居集合并找到离其最近的一个邻居节点，然后根据节点与其最近邻居之间的距离远近做相应的移动。仿真实验表明，基于RCCM移动模型的覆盖控制策略能够以较大概率发现入侵者，并得出了网络覆盖性能与节点数量、节点速度以及节点感知半径关系曲线图；而在NNVFA移动算法下，移动节点不需要一直保持运动状态，在迭代结果满足一定的覆盖条件下，节点即可保持静止。基于NNVFA的节点部署策略能以较大的概率发现入侵者并且减少入侵发现时间，提高网络整体覆盖性能。关键词：无线传

8、感网络，覆盖控制，移动模型，传感器节点，移动目标IGenerate