无线传感器网络中节点部署相关技术研究

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1、巧古学位论义无线传感器网络中节点部署相关技术研究王茜？廣席乂爹二〇—六年六月分类号ＴＰ２１２．９密级公开ＵＤＣ硕±学位论文无线传感器网络中节点部署相关技术研究王茜学科专业信息处理与通信网络系统指导老师唐秋玲教授论文答辩日期２０１６年５月２１日学位巧予日期２０１６年６月３０日答辩委员会主席梁永忠教授级窩级工程师广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果，论文不包含任何其他个。除己特别加Ｗ标

2、注和致谢的地方外人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料一。与我同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归，目属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权Ｐ：学校有权保存并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行、。检索和传播，可Ｗ采用影印、缩印或其它复制手段保存汇编学位论文本学位论文属于；

3、□保密，在年解密后适用授权。保密。＂＂（请在ＩＵ上相应方框内打Ｖ）日期！６＇（＞、１论文作者签名：＾：如＾指导教师签名今乏曰期心、。作者联系电话：电子邮箱：无线传感器网络中节点部署相关技术研究摘要无线传感器网络（ＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ，ＷＳＮｓ）因为其应用广泛实一一用性高，己成为国内外学者研巧的个热点。传感器网络般是大规模部署在无人区或者环境比较恶劣的区域，节点是通过飞机随机抛撒到目标区域，且节点靠电池供电，人为不能更新电池，所Ｗ能量十分有限。因此，如何

4、尽量延长网络的使用寿命一直是研巧无线，提高节点的能量利用率，传感器网络的重中之重，而节点部署是无线传感器网络的基础，是开展后续监测任务的前提保证。本文研究的重点是在提髙能量使用效率的前提下，节点的部署策略，主要包括静态传感器网络的基于最小覆盖集的部署策略和巧始部署时加入一定比例的移动节点来修复漏涧的策略。因为节点在初始部署时，是大量的抛撒到目标区域内的，如果把所有节点都加入到网络中，将会导致节点通信很复杂，收集到的监测数据存在大量的冗余，数据融合难度加大，节点能量消耗增大，这些都是不必要的，不但对监测目标没有什么用

5、处，且还增大了网络难度和能量消耗，是不可取的一种基于最小覆盖集的静态无线传感器网络的覆。因此，本文提出了－ｎ盖策略ＭＣＳＧＡＡｔｈｅｒｅｅｄａ）ｘｉｍａｔｉｏｎａｌｏｒｉｔｈｍｂａ化ｄｏｎｍｉｎｉｍａｌ，称为（ｇｙｐｐｇｃｏｖｅｒｓｅｔ算法。该算法借鉴了陆克中等人提出的ＧＡ（ｔｈｅｒｅｅｄ）ｇｙａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ算法，并同时考虑了节点的剩余能量和同时覆盖两个交点的）情况，节点逐个加入到覆盖集，每次选择加入覆盖集的节点都是当前情况一种近似贪婪算法－ＧＡＡ算法的性下最优的节点，所是。为了评估ＭＣＳ

6、能ｒａｌｉｚｅｄＶｏｒｏｎｏｉｔｅｓｓｅｌｌａｔｉｏｎ算法和ＧＡ算法在，本文将其与ＣＶＴ（ｃｅｎｔ）ＩＭＡＴＬＡＢ平台上进行了仿真比较－。仿真结果表明ＭＳＣ，ＧＡＡ算法在覆盖集的大小和网络覆盖冗余度等方面都优于其他两种算法。无线传感器网络运行一段时间之后，由于节点能量耗尽或者环境破坏等原因，不断会出现节点死ｔ的现象，网络中就会出现覆盖漏铜。本文针一种基于模糊還辑的移动节点漏涧修复策略对网络中出现的漏涧，提出了，称为ＦＥＨＲＡ（ｂａｓｅｄｏｎｆＵｚｚｌｏｉｃｅｎｅｒｅｆｉｃｉｅｎｔｈｏｌｅｒｅａｉｒ

7、ａｌｏｒｉｔｈｍ。ｙｇｇｙｐｇ）算法该策略包含２个步骤：１）首先用处于休眠状态的静态节点去修复漏洞，如果漏洞区域内的休眠的静态节点可修复漏洞的面积大于等于节点感知范围的一半，则唤醒休眠节点，修复漏洞，并更新漏涧区域，依次判断漏洞区域内的所有处于休眠状态的静态节点；２）所有漏洞区域内的静态节点依次判断完后，余下的漏洞面积用移动节点来修复，在选择用哪个移动节点一来修复漏洞时，设计出了种基于模糊逻辑的策略，考虑移动节点的剩余能量、距离漏涧的长度和移动节点的密度Ｈ方面综合，定义了隶属度函数和规表，选出最优的移动节点来

8、修复漏洞。为了评估ＦＥＨＲＡ算法的性能，本文将其与ＤＣＭｄｙｎａｍｉｃｃｏｖｅｒａｇｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ算法和ＦＳＨＣｆ