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文献类型

10 篇 学位论文
2 篇 期刊文献

馆藏范围

12 篇 电子文献
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日期分布

学科分类号

12 篇 工学
- 11 篇 仪器科学与技术
- 11 篇 电子科学与技术（可...
- 11 篇 信息与通信工程
- 8 篇 机械工程
- 1 篇 土木工程
- 1 篇 交通运输工程
1 篇 理学
- 1 篇 大气科学

主题

12 篇 可信信息覆盖模型
7 篇 无线传感器网络
4 篇 覆盖空洞
3 篇 强化学习
2 篇 空间相关性
2 篇 全移动无线传感器...
1 篇 盲区修复
1 篇 桥梁结构健康监测
1 篇 学习机模型
1 篇 节点调度
1 篇 部署优化
1 篇 栅栏覆盖
1 篇 移动传感器网络
1 篇 能量平衡
1 篇 混合无线传感器网...
1 篇 整数线性规划
1 篇 博弈论
1 篇 效用函数
1 篇 泰森多边形
1 篇 节点重定位

机构

11 篇 南华大学
1 篇 华中科技大学

作者

2 篇 许敏良
2 篇 唐祖君
2 篇 邓贤君
2 篇 龚学余
2 篇 高涛
1 篇 孙益辉
1 篇 gong xue-yu
1 篇 邹增辉
1 篇 gong xueyu
1 篇 姜亚兰
1 篇 deng xian-jun
1 篇 gao tao
1 篇 张缘
1 篇 欧然
1 篇 tang zu-jun
1 篇 xu minliang
1 篇 zou zeng-hui
1 篇 田原
1 篇 王旭

语言

12 篇 中文

检索条件"主题词=可信信息覆盖模型"

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详细简洁

排序：

无线传感器网络可信信息覆盖模型与控制研究

无线传感器网络可信信息覆盖模型与控制研究

引用

作者：邓贤君华中科技大学

学位级别：博士

覆盖反映和刻画一个区域被感测程度的优劣，它是度量无线传感器网络性能和服务质量的重要和关键指标之一，也是衡量一个无线传感器网络成功与否的关键因素之一。随着无线传感器网络的兴起和广泛应用，覆盖问题得到了广泛的关注和研究。\... 详细信息

覆盖反映和刻画一个区域被感测程度的优劣，它是度量无线传感器网络性能和服务质量的重要和关键指标之一，也是衡量一个无线传感器网络成功与否的关键因素之一。随着无线传感器网络的兴起和广泛应用，覆盖问题得到了广泛的关注和研究。\n 覆盖问题的解决很大程度上依赖于节点覆盖模型。节点覆盖模型作为覆盖问题中的基础研究问题和关键组成部分之一，主要通过传感器节点与空间点或区域的几何关系来刻画传感器节点的感测能力和感测质量。节点覆盖模型与传感器的种类以及与传感器网络的具体应用有着密切的关系。\n 当前覆盖问题的研究还存在以下一些不足之处：(1)当前绝大多数的覆盖问题的研究还是基于圆盘覆盖模型。圆盘覆盖模型是一种过于简化的模型，不能准确地反映传感器感测功能与被感测环境变量之间的复杂关系；(2)当前的覆盖模型对所依据的信号对象的建模过于简单，没有充分考虑到被感测环境变量本身所具有的空间相关性；(3)绝大多数研究工作只考虑了单模覆盖问题，很少考虑多模覆盖的情形。\n 为了解决上述不足，本文基于无线传感器网络在实践应用中的需求，从信息重建的视角出发，从以下三个方面展开了深入研究：\n (1)提出了一种全新的节点覆盖模型，即可信信息覆盖模型。通过对环境变量的空间相关性的建模和普通克里金重建函数的采用，可信信息覆盖模型把重建精度、重建质量同重建点与其周围的传感器节点的几何距离和几何分布联系起来。基于所提的可信信息覆盖模型，面向应用需求，在确定性部署策略下可以确定完全可信信息覆盖一个区域所需的节点数目及它们所处的空间位置。此外，可信信息覆盖模型还可以兼容经典的圆盘覆盖模型。仿真结果表明，基于可信信息覆盖模型的随机节点部署能够大大降低节点密度。\n (2)无线传感器网络的很多实际应用均有很苛刻的覆盖精度要求，同时要求网络有尽可能长的运行时间。本文基于可信信息覆盖模型，设计了一种新颖的贪婪式节点调度算法来延长网络的运行时间和寿命。该算法的核心思想是把部署的节点进行逻辑组合，分成数目最大的多组节点集合，每组节点集合在一个时间段内能提供网络应用所需的可信信息覆盖。在一个时间段内，环境变量的重建和可信信息覆盖只由一组处于激活和工作状态的节点负责完成，剩余所有节点进入休眠状态，以节省能量。不同的节点集合轮流进入激活和工作状态，以最大化网络运行时间和寿命。仿真结果显示，本文所提的节点调度算法能有效延长网络运行时间和寿命，并且性能要优于其它两种典型的同类算法。\n (3)基于可信信息覆盖模型，本文提出了多模可信信息覆盖问题（M2CIC），其目标是最大化无线传感器网络的运行寿命，该网络由随机部署的装配了多种感测单元的多模传感器节点组成。通过建模把M2CIC问题抽象为一个多模集合覆盖可信信息覆盖问题（M2SC），并且从理论上严格地证明了它的NP完全性。为了解决M2SC问题，设计了两种能提高能量效率的启发式算法：集中式贪婪算法CGHA和分布式贪婪算法DGHA。在CGHA和DGHA中，不同模式的传感器感测单元被划分和组织为一系列的覆盖集合，每个覆盖集合都能可信信息覆盖整个随机场中所有重建点上的所有环境变量。这些覆盖集合轮流被激活。一个传感器感测单元或一个包括多种模式传感器感测单元的多模节点能加入多个不同的覆盖集合，但是它们在多个覆盖集合工作中的能量消耗总量不能超过多模节点的初始能量值。为了评估和验证所提的CGHA和DGHA算法的性能，本文对这两种算法进行了一系列仿真实验。仿真结果表明，CGHA和DGHA都能有效提升和延长网络寿命，并且性能均优于两种典型的同类算法，此外，CGHA在提升网络寿命方面优于DGHA。

关键词：无线传感器网络可信信息覆盖模型空间相关性节点调度

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基于强化学习的可信信息覆盖栅栏构建策略

基于强化学习的可信信息覆盖栅栏构建策略

引用

作者：姜亚兰南华大学

学位级别：硕士

栅栏覆盖(Barrier Coverage)问题作为无线传感器网络的(Wireless Sensor Networks,WSNs)覆盖问题之一,即在带状监测区域上部署传感器网络,网络内的节点之间的感知范围相互交叉形成一道保护屏障,保护监测区域不受外来者入侵。强化学习(Re... 详细信息

栅栏覆盖(Barrier Coverage)问题作为无线传感器网络的(Wireless Sensor Networks,WSNs)覆盖问题之一,即在带状监测区域上部署传感器网络,网络内的节点之间的感知范围相互交叉形成一道保护屏障,保护监测区域不受外来者入侵。强化学习(Reinforcement Learning)属于机器学习机制的一种,用于解决根据可以感知环境的agent与环境交互所得到的反馈对输入动作进行奖惩,学习到实现目标的最优动作的问题,学习自动机(Learning Automata,LA)是强化学习机制中的一种简单的模型。可信信息覆盖模型(Confident Information Coverage,CIC)是一种全新的节点覆盖模型,充分考虑节点之间的协同感测和挖掘监测的环境变量的空间特征。因此基于学习自动机模型,根据节点可信信息覆盖模型,设计合理有效的栅栏构建策略是本文的研究重点。本文详细的介绍了无线传感器网络和栅栏覆盖,在深入分析了当前栅栏构建研究的基础上,针对其他栅栏构建算法仍存在的问题,设计了全新的栅栏构建策略。具体工作总结如下:(1)定义和建模了可信信息覆盖栅栏路径构建(Confident Information Coverage Barrier path Construction,CICBC)问题,实现了最大化栅栏路径的条数和最小化每条栅栏路径上的物联网(IOT)节点数。(2)为了解决CICBC问题,设计了一种分布式的基于学习自动机模型的可信信息覆盖栅栏路径构建策略(Confident Information Coveragebarrier path construction schema based on learning automata mechanism,CBLA)。在节点随机部署的传感网中,CBLA根据覆盖图(Coverage Graph,CG)对网络进行建模,网络中每一个传感器节点都配备一个LA。CBLA包括四个主要阶段:初始化阶段、学习阶段、监测阶段以及修复阶段。CBLA从CG中的左边界随机选择一个节点作为栅栏路径的初始节点开始,在保证网络连通性的前提下学习到网络的右边界节点。(3)对提出的CBLA进行了一系列仿真试验证明了其设计的合理性,通过与其他两种栅栏构建算法DBS和Random的对比仿真证明了CBLA的优越性。CBLA能够利用更少的节点构建栅栏路径并且可以构建更多的栅栏。

关键词：无线传感器网络强化学习学习机模型可信信息覆盖模型栅栏覆盖

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基于物联网的桥梁结构健康监测传感器节点休眠调度策略研究

基于物联网的桥梁结构健康监测传感器节点休眠调度策略研究

引用

作者：张缘南华大学

学位级别：硕士

基于物联网(IoT)的桥梁结构健康监测(BSHM)是土木工程和计算机科学领域的一个热门话题,受到学术界和工业界的广泛关注。传感器的寿命远远小于桥梁的寿命,这是BSHM传感采集面临的主要技术瓶颈之一。因此,如何有效提高桥梁结构健康监测系... 详细信息

基于物联网(IoT)的桥梁结构健康监测(BSHM)是土木工程和计算机科学领域的一个热门话题,受到学术界和工业界的广泛关注。传感器的寿命远远小于桥梁的寿命,这是BSHM传感采集面临的主要技术瓶颈之一。因此,如何有效提高桥梁结构健康监测系统的网络寿命是目前研究的重点。连续刚构桥近些年来在我国应用极为广泛。随着时间的推移,受混凝土材料特性、施工环境、施工工艺等外界因素影响,连续刚构桥混凝土箱梁内部开裂、钢筋锈蚀露筋、主梁下挠、预应力下降、强度刚度稳定性降低等一些病害,对刚构桥的结构安全使用造成了极大的危害,甚至造成生命财产的损失。因此,有必要制定桥梁结构健康监测系统,采取高效的技术手段对这些施工中或运营中的连续刚构桥进行维护检修,以便能够不断评估桥梁的结构完整性,避免潜在的经济或人力损失为保障桥梁的结构安全。本文充分考虑土木工程对桥梁结构健康监测的需求和计算机科学对传感器网络连通性和覆盖率的要求,以广东北江大桥连续刚构桥为例,基于Fisher信息矩阵,引入强化学习和可信信息覆盖模型,研究如何调度尽可能少的传感器节点获取所需的桥梁结构信息,在保证网络连通性和覆盖需求,并且同时保证传感器布置时可观测模态具有一定准确性和无关性的前提下,最大限度地延长桥梁结构健康监测系统的使用寿命。完成的主要研究工作和成果总结如下:(1)利用ANSYS对中国广东北江大桥进行实体建模,采集所需结构数据,构建算法模型。(2)提出了一种传感器节点休眠调度策略。将节点休眠调度问题定义为一个多目标的优化问题,以信息有效性作为模态置信准则,结合节点能量消耗、网络覆盖要求和网络连通性来衡量网络性能。在保证网络连通性和覆盖要求的同时,使系统参数识别误差最小,从而最大化桥梁健康监测系统的网络寿命。(3)以北江大桥为研究对象,将有限元节点位置作为初始的传感器节点可部署位置,通过一系列仿真实验,评估了覆盖率、监测需求、部署的节点数目等一系列因素对桥梁健康监测系统传感器网络的寿命以及Fisher信息矩阵行列式绝对值的影响,验证了该法的可行性和有效性,具有较广阔的工程应用前景。

关键词：物联网桥梁结构健康监测学习自动机可信信息覆盖模型 Fisher信息矩阵

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基于强化学习和博弈论的移动传感网可信信息覆盖算法研究

基于强化学习和博弈论的移动传感网可信信息覆盖算法研究

引用

作者：孙益辉南华大学

学位级别：硕士

移动传感网(Mobile Sensor Networks,MSN)作为一种新型的传感器网络,在实际应用中能够实现快速拓扑变化,因其具有高机动性,已被广泛应用于现代化战场、救灾、医疗检测等许多场合。传感网络在初始随机部署时会出现节点分布不均,从而造成... 详细信息

移动传感网(Mobile Sensor Networks,MSN)作为一种新型的传感器网络,在实际应用中能够实现快速拓扑变化,因其具有高机动性,已被广泛应用于现代化战场、救灾、医疗检测等许多场合。传感网络在初始随机部署时会出现节点分布不均,从而造成对目标区域的不完全覆盖,在这种情况下,需要对节点制定一种移动策略,完成对目标区域的有效覆盖。本文主要研究移动传感网络覆盖价值与能耗均衡问题。在节点初始随机部署后,会出现对目标区域的覆盖间隙,因此需要合理的对传感器节点进行移动,从而确保传感器网络的覆盖质量。当前针对MSN目标区域覆盖优化问题的研究大部分是基于理想的布尔圆盘模型及其一些衍生或改进模型,这些方法没有充分考虑被感测区域中环境变量的空间相关性,也未考虑目标区域覆盖和能量消耗之间的均衡,因此会导致传感器网络资源的浪费。本文基于可信信息覆盖(Confident Information Coverage,CIC)模型,提出了一种可信信息覆盖价值与能耗均衡算法,利用博弈论方法将目标区域覆盖优化问题建模成一个基于状态的势博弈。整个网络空间被划分成若干个单位网格,每个网格赋予一个恒定的覆盖价值,目标区域代表覆盖价值高的网格。在势博弈中,为每个传感器节点设置合理的效用函数,并采用二进制对数线性强化学习方法求解该势博弈。本文对可信信息覆盖价值与能耗均衡算法、圆盘模型下的覆盖价值与能耗均衡算法以及随机部署算法进行了一系列仿真,实验结果表明本文算法性能更加优越,在算法收敛情况下,全局覆盖价值相对于对比算法都有所提高,并且在能量消耗一样的条件下,本文算法收敛时所得到的全局覆盖价值要高出许多,既满足了覆盖要求也减少了能量消耗。

关键词：博弈论强化学习移动传感器网络可信信息覆盖模型效用函数

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混合无线传感网中可信信息覆盖空洞修补策略研究

混合无线传感网中可信信息覆盖空洞修补策略研究

引用

作者：唐祖君南华大学

学位级别：硕士

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)已广泛应用于环境监测和预报、医疗系统与健康护理、工业监测、精细农业等诸多领域。覆盖作为衡量WSN性能的重要指标,反映和刻画了一个区域被感测程度的优劣。节点因自身能量的匮乏而导致... 详细信息

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)已广泛应用于环境监测和预报、医疗系统与健康护理、工业监测、精细农业等诸多领域。覆盖作为衡量WSN性能的重要指标,反映和刻画了一个区域被感测程度的优劣。节点因自身能量的匮乏而导致的失效和骤然发生的故障、物理攻击、恶劣的目标部署区域、及随机部署方式下的节点分布不均等都将会造成网络感知能力和通信能力的降低,从而产生覆盖空洞,影响网络的服务质量。本文着重研究包含静态传感器和移动传感器的混合无线传感器网络(Hybrid Wireless Sensor Networks,HSN)区域覆盖空洞修补问题。当目标感测区域出现覆盖空洞时,需要根据已检测出的空洞数目、位置和大小,设计高效的算法合理移动传感器节点前去修补,进而保证网络的覆盖质量。当前针对HSN中覆盖空洞修补的研究大多是基于简化且理想化的圆盘节点覆盖模型及其衍生和改进模型,这类研究没有充分考虑被感测区域中环境变量自身的空间相关性,也未考虑通过节点之间的协同感测来修补空洞,且计算量大,节点数目、能量消耗等成本高,在一定程度上造成了传感器节点资源的浪费。本文采用一种新的可信信息覆盖(Confident Information Coverage,CIC)模型作为节点覆盖模型,根据已检测出的CIC空洞的位置、数目和大小,考虑了传感器节点自身的能量特性以及修补的目标要求,设计高效可行的集中式和分布式CIC空洞修补算法,旨在提高和优化混合无线传感器网络的覆盖质量和延长网络寿命。本文对两种算法进行了一系列仿真实验,实验结果表明,本文提出的两种方案都能在有效修补CIC空洞的同时最小化移动节点的总移动能量消耗,或使移动节点在完成修补工作后的平均剩余能量最大化,或最小化移动节点的最大移动能量消耗,即两种方案能够满足覆盖要求和延长网络寿命。

关键词：混合无线传感器网络覆盖空洞可信信息覆盖模型空洞修补算法

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基于强化学习的无线传感网可信信息覆盖延伸控制方法研究

基于强化学习的无线传感网可信信息覆盖延伸控制方法研究

引用

作者：王旭南华大学

学位级别：硕士

无线传感器网络因其在健康与安全监测中取得了广泛的应用而备受关注,特别是在一些具有潜在危险的场所。当监测区域内发生事故,待测物理量如铀尾矿库中的尾砂含有大量放射性核素,其一旦扩散将对周边区域造成严重的放射性污染,对周围环境... 详细信息

无线传感器网络因其在健康与安全监测中取得了广泛的应用而备受关注,特别是在一些具有潜在危险的场所。当监测区域内发生事故,待测物理量如铀尾矿库中的尾砂含有大量放射性核素,其一旦扩散将对周边区域造成严重的放射性污染,对周围环境及人类的安全造成危害。为了及时对放射性核素扩散延伸区域进行覆盖控制,构建高效的延伸区域链路及设计高速、节能的节点移动部署方法成为安全监测问题的核心。本文针对无线传感网中面向覆盖延伸区域节点重定位问题展开研究,其目的是将最初覆盖区域(ROI)内的冗余传感器重新定位到延伸区域(NROI)提供覆盖,并保持ROI和NROI之间的连通性。主要工作包括:(1)本文基于新型的可信信息覆盖(Confident Information Coverage,CIC)模型,研究了传感器能量受限情况下,如何通过激活较少数量的节点提供网络区域可信信息覆盖服务,延长网络寿命。从而当NROI出现覆盖需求时,ROI能提供足够多的冗余节点用于移动,其被称为可信信息覆盖传感器网络寿命最大化(CIC-based network life maximization,CICNLM)问题。为了解决CICNLM问题,我们采用可变动作集的学习自动机(Learning Automata,LA)作为节点学习模型,并提出了一种多链结构的节点覆盖集生成方法,在满足网络区域覆盖要求的前提下,激活尽可能少的节点。为了验证所提方案的有效性,我们进行了一系列实验,实验结果表明,该算法的性能优于其他典型的同类方法,能有效地延长网络寿命。(2)本文分析了面向NROI覆盖的基于可信信息覆盖模型的传感器重定位(CIC-based sensor relocation for NROI,CIC-SR-NROI)问题,其目的是将ROI内的冗余传感器从初始位置重新定位到NROI,以保持ROI和NROI之间的连接性。本文提出了一种基于强化学习的可信信息覆盖延伸区域链路构建算法来完成节点的重定位。该算法首先采取了两种高效的冗余传感器选择算法:RRTLEC和优化的RRTLEC(ORRTLEC)并引入学习自动机来实现节点与重定位目标点的匹配,降低节点移动能耗。为了验证所提方案的有效性,我们进行了一系列实验,实验仿真结果表明,以移动总能耗和最大移动时间为指标,该方法的性能均优于其他典型的同类方法。

关键词：无线传感器网络可信信息覆盖模型强化学习节点重定位

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全移动传感网中可信信息覆盖空洞修复冗余节点重定位算法研究

全移动传感网中可信信息覆盖空洞修复冗余节点重定位算法研究

引用

作者：高涛南华大学

学位级别：硕士

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)中,覆盖主要体现一个区域被感测的优劣程度,也是衡量一个WSN最重要的性能指标之一,关系到一个无线传感器网络是否能够成功部署的关键。覆盖空洞是指WSN中由于传感器节点初始部署分布不均... 详细信息

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)中,覆盖主要体现一个区域被感测的优劣程度,也是衡量一个WSN最重要的性能指标之一,关系到一个无线传感器网络是否能够成功部署的关键。覆盖空洞是指WSN中由于传感器节点初始部署分布不均或传感器节点因能量不足以及损坏的原因产生监测区域内出现不被覆盖的情况。随着WSN在工业检测、精细农业、环境监测等多个领域的广泛应用,覆盖空洞问题已然成为WSN研究中的最重要的一环,WSN中覆盖空洞的修复问题显得尤为重要。解决WSN中覆盖空洞的修复问题,首先需要根据实际应用选择合适的传感器节点覆盖模型,再根据选择的覆盖模型设计对应的空洞检测算法获取WSN中的空洞信息,包括位置、大小和数目,最后设计高效的空洞修复算法修复覆盖空洞,保证WSN覆盖质量。本文着重研究全移动无线传感器网络(Mobile Wileless Sensor Networks,MSN)区域覆盖空洞修补问题。目前针对MSN中覆盖空洞的修复问题,大多数研究都是基于圆盘模型及其衍生模型,这些模型都过于理想化,它们没有考虑传感器之间的协同合作关系,也不能准确地体现出传感器感测功能与需感测的环境变量之间复杂的空间相关性。为了克服圆盘模型及其衍生模型存在的缺陷,本文采用一种新型的传感器节点覆盖模型--可信信息覆盖模型(Confident InformationCoverage,CIC),基于CIC设计出一种分布式覆盖空洞修复冗余节点重定位算法(CIC-based sensor relocation protocol,CICBR),该算法首先设计CIC空洞及冗余节点检测算法获取CIC覆盖空洞的位置、大小等信息和冗余节点的位置信息,再根据CIC覆盖空洞及冗余节点信息设计一种高效可行的冗余节点重定位算法,规划最佳级联路径修复CIC覆盖空洞。CICBR的目的是改善和优化全移动无线传感器网络的覆盖质量,并延长全移动无线传感器网络的网络工作寿命。本文对分布式CIC覆盖空洞修复冗余节点重定位算法进行仿真对比实验,实验结果表明,本文提出的CICBR算法能够在修复可信信息覆盖空洞,保证网络覆盖的同时最大化最小剩余能量,或传感器节点的移动能耗最小。即本文提出的覆盖空洞修复重定位算法能够满足覆盖要求、并且能够最大化全移动无线传感器网络的工作寿命。

关键词：全移动无线传感器网络可信信息覆盖模型覆盖空洞节点重定位算法

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基于泰森多边形的无线传感网可信信息覆盖节点重部署算法研究

基于泰森多边形的无线传感网可信信息覆盖节点重部署算法研究

引用

作者：欧然南华大学

学位级别：硕士

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由很多有着感知、计算和无线通信能力的小型传感器节点,通过无线通信的方式构成的网络,主要是用来收集和处理在网络覆盖区域中目标对象的信息。随着当前物联网技术的快速发展,WSN如今已... 详细信息

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由很多有着感知、计算和无线通信能力的小型传感器节点,通过无线通信的方式构成的网络,主要是用来收集和处理在网络覆盖区域中目标对象的信息。随着当前物联网技术的快速发展,WSN如今已广泛用于各种军事、环境监测、医疗监护、农业数据观测等多种领域。在针对无线传感网络的覆盖控制中,通常会在目标区域大规模随机部署传感器节点。但是随机部署常常会导致节点分布不均匀从而产生覆盖空洞或者冗余覆盖,致使网络感知能力与通信能力的下降,影响到网络覆盖质量。本文针对随机部署导致传感器节点分布不均匀产生的问题,着重研究移动传感器节点重部署理论和方法,提升网络覆盖性能。主要研究工作包括:(1)针对无线传感网络区域划分问题,本文结合可信信息覆盖模型(Confident Information Coverage,CIC)与泰森多边形图(Voronoi)的优点,研究了CIC模型和Voronoi融合的技术难点,设计出一种新的面向可信信息覆盖的泰森多边形区域划分算法(CIC-Voronoi)。仿真实验结果表明,该算法与传统圆盘模型下的泰森多边形法相比较,在相同数量节点下划分的泰森多边形区域数量更少,并且有着更高的初始覆盖率。(2)针对无线传感网络的覆盖控制问题,基于提出的CIC-Voronoi模型,本文设计了两种节点重部署算法,CIC-Minmax顶点质心算法以及CIC-Maxmin顶点质心算法,用以解决场区域的覆盖问题。算法基本思想是基于多边形几何质心的传感器移动,通过迭代地计算并移动传感器位置,使之达到更为有利的位置。仿真结果表明该算法具有更高的优势,能用更少的节点达到更大的覆盖,并且在时间与能耗等多个维度进行仿真,结果充分证明了所提出方法的有效性。

关键词：无线传感器网络可信信息覆盖模型泰森多边形节点重部署

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面向可信信息覆盖盲区修复的传感网中移动节点派遣策略研究

面向可信信息覆盖盲区修复的传感网中移动节点派遣策略研究

引用

作者：许敏良南华大学

学位级别：硕士

无线传感网为大部分实用的智能应用提供了强大的平台。因传感网部署时节点分布不均、能量消耗不平衡而出现的覆盖盲区,对传感网的服务质量(QoS)构成了极大挑战。服务质量具体考量了传感网的覆盖范围,能量,连接性和寿命。目前应用的移动... 详细信息

无线传感网为大部分实用的智能应用提供了强大的平台。因传感网部署时节点分布不均、能量消耗不平衡而出现的覆盖盲区,对传感网的服务质量(QoS)构成了极大挑战。服务质量具体考量了传感网的覆盖范围,能量,连接性和寿命。目前应用的移动边缘计算(MEC)可以提高传感网节点有限资源的利用效率,为应对传感网服务质量的挑战提供了新的视角。基于MEC和可信信息覆盖模型,本文重点研究如何解决移动边缘节点的调度问题,确保可信信息覆盖盲区的修复,算法目标在于最大化网络生命周期并同时保证传感网的连通性。针对覆盖盲区修复问题,设计了均衡节点能耗的修复算法,其为一种节点调度算法,在平衡各节点能耗的同时能自适应传感区域中障碍物的存在并移动。算法为每个可信信息覆盖盲区设定一个边界阈值来限制其能匹配的移动节点,同时使用合理的竞争匹配机制重复更新覆盖盲区的边界阈值,从而避免节点移动距离过长,各节点能耗相差过大。针对传感区域中存在的障碍物,选择使用Dijkstra算法求解节点绕过障碍物派遣的最短路径。为保证传感网的连通性,算法递归地在构造的无向图上执行广度优先搜索(BFS)查找所有断开连接的子图,并派遣移动边缘节点连接两相距最近的未连通子图,直至传感网络连接。本文第四章通过对本文平衡能量消耗算法与圆盘模型下的平衡算法,可信信息覆盖下的贪婪算法、随机算法的对比仿真,验证本文算法有着更优的性能体现。对于传感网的网络寿命,我们从静止节点数目、移动节点数目、感测区域大小、RMSE阈值大小不同四种情况进行仿真,发现可信信息覆盖下的平衡算法对比另三种算法,均有着一定的优越性;对于移动节点能耗维度的仿真,可信信息覆盖下的平衡算法在节点能耗标准差方面比另三种算法更小,节点能耗更均衡,从而延长了传感网整体寿命,达到预期目的。

关键词：能量平衡无线传感器网络传感网寿命可信信息覆盖模型盲区修复

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面向空气质量监测的物联网节点可信信息覆盖部署优化方法

面向空气质量监测的物联网节点可信信息覆盖部署优化方法

引用

作者：田原南华大学

学位级别：硕士

空气污染对人类健康、植物生长、天气气候有重大影响。空气作为人类赖以生存的必需品,城市中的空气污染问题必须得到合理有效的治理,为此,空气质量分析与空气质量监测被更多人所重视。无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)在... 详细信息

空气污染对人类健康、植物生长、天气气候有重大影响。空气作为人类赖以生存的必需品,城市中的空气污染问题必须得到合理有效的治理,为此,空气质量分析与空气质量监测被更多人所重视。无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)在空气质量监测应用中被广泛使用,为更好地反映空气质量的优劣,需要部署一个完善的传感器网络去及时准确地监测空气质量情况,进而有效地制定相应的措施来治理空气污染。首先,本文主要研究面向空气质量监测的WSN节点部署优化问题。根据监测区域环境特征,设计合理的部署策略,在监测区域部署尽可能少的传感器节点,在满足网络连通性的前提下,进而降低部署成本。第二,目前WSN节点部署优化问题的研究大多数是采用简单的圆盘节点覆盖模型或者概率感知模型,忽略了传感器节点之间空间上的协同感知作用,未充分发挥传感器节点的利用率,导致部署成本增加。本文中传感器节点采用可信信息覆盖模型(Confident Information Coverage,CIC)作为节点覆盖模型,结合部署区域环境特征,制定传感器节点的覆盖约束。采用网络流的定义制定了传感器网络连通性约束。根据可信信息覆盖节点的覆盖要求和网络连通性要求,设计了以部署成本为优化目标的整数线性规划(CICILP-COST)和以覆盖精度为优化目标的整数线性规划(CICILP-ERROR)。第三,为了求解处理大规模部署下的最优部署,本文针对两种整数线性规划分别设计了基于变量松弛方法和基于二分搜索方法的启发式算法(CICVR-COST、CICDS-ERROR)。最后,本文从不同的观测维度对两种部署优化算法进行了一系列仿真实验来验证算法的有效性,实验结果表明,本文提出的可信信息覆盖节点部署策略在满足监测区域覆盖要求下,能有效减少传感器节点的部署数目,大幅提高传感器节点的利用率。

关键词：无线传感器网络部署优化可信信息覆盖模型空气质量监测整数线性规划

来源：评论

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