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接近開關(guān)傳感器網(wǎng)絡(luò)區(qū)域覆蓋控制介紹
 
更新時(shí)間:2015.03.03 瀏覽次數(shù):
 

  虛擬勢(shì)場(chǎng)力是把網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)看作一個(gè)虛擬的帶電粒子,相鄰節(jié)點(diǎn)之間存在排斥力和吸引力兩種相互作用力。由于接近開關(guān)受勢(shì)場(chǎng)斥力的作用,傳感器節(jié)點(diǎn)迅速擴(kuò)展開來;由于受勢(shì)場(chǎng)引力的作用,傳感器節(jié)點(diǎn)之間的距離不會(huì)無限擴(kuò)大,兩者共同作用,使網(wǎng)絡(luò)最終達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)整個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域可達(dá)到最大化。在自組織過程中,節(jié)點(diǎn)并不是真正移動(dòng)的,而是先由簇首計(jì)算出虛擬路徑,然后指導(dǎo)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一次移動(dòng),以節(jié)省能量。

  在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化過程中,各接近開關(guān)無線傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)其所受合力的大小和方向移動(dòng)相應(yīng)距離,直至達(dá)到受力平衡或可移動(dòng)距離的上限。假設(shè)傳感器節(jié)點(diǎn)S所受虛擬力為F,接近開關(guān)無線傳感器節(jié)點(diǎn)SJ對(duì)節(jié)點(diǎn)SI的力為FU;FIR和FIA分別為障礙物和熱點(diǎn)區(qū)域?qū)o線傳感器節(jié)點(diǎn)SI的作用力。

  分別為利用虛擬力對(duì)10和70個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行覆蓋控制的仿真,從仿真可以看出,節(jié)點(diǎn)很好的部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域中,最大化的增大網(wǎng)絡(luò)覆蓋率。值得注意的是,最終覆蓋率除了受網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量的影響,還受到距離閾值及虛擬引力和斥力系數(shù)的影響。當(dāng)DM過小或者虛擬引力系數(shù)過大時(shí),節(jié)點(diǎn)分布較密集,網(wǎng)絡(luò)覆蓋率無法得到保證;當(dāng)DM過大或者虛擬斥力系數(shù)過小時(shí),節(jié)點(diǎn)分布過疏,連通度無法得到保證,從而會(huì)形成探測(cè)盲區(qū)。因此需要采用優(yōu)化算法進(jìn)行系數(shù)優(yōu)化。

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