無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于Voronoi圖的網(wǎng)絡(luò)覆蓋技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制技術(shù)不僅反應了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對物理世界的監(jiān)測能力，而且直接決定了網(wǎng)絡(luò)采集外界信息的完整性和準確性。目前大多數(shù)的覆蓋協(xié)議都是基于理想環(huán)境下提出的，忽略了各種環(huán)境因素對節(jié)點之間的通信及節(jié)點的感知能力的影響，所以在實際應用中這些覆蓋協(xié)議的實用性較差。本文針對野外節(jié)點高密度隨機均勻播撒的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，在綜合了大量有關(guān)覆蓋協(xié)議文獻的基礎(chǔ)上，著重分析了基于Voronoi圖的覆蓋協(xié)議和模糊覆蓋理論，得到了值得借鑒的思想。本文的

2、研究內(nèi)容主要有以下幾個方面：
　　 (1)本文在保留圓盤感知模型邊界明確的基礎(chǔ)上，結(jié)合概率感知模型實用性強的特點，為節(jié)點的感知范圍設(shè)置了一個模糊環(huán)，解決了環(huán)境因素對節(jié)點感知范圍的影響，更好的描述了節(jié)點的感知模型，從本質(zhì)上解決了覆蓋協(xié)議的實用性問題。本文稱這種感知模型為模糊感知模型，在模糊環(huán)的內(nèi)邊界之內(nèi)節(jié)點的感知強度為1，模糊環(huán)內(nèi)感知強度大于0而小于1，在模糊環(huán)外邊界之外，感知強度為0。
　　 (2)以So&Ye算法和基于

3、Voronoi網(wǎng)格的快速覆蓋判定算法思想為基礎(chǔ)，結(jié)合模糊感知模型和節(jié)點協(xié)同覆蓋的思想，提出了基于Voronoi圖的模糊覆蓋判定算法(VFCDA)。在保持算法時間復雜度較低的優(yōu)點的基礎(chǔ)上，降低了算法的計算復雜度，.并減少了生成Voronoi圖時節(jié)點的利用率。
　　 (3)以RSE算法思想為基礎(chǔ)，結(jié)合模糊感知模型和基于Voronoi圖的模糊覆蓋判定算法，本文提出了基于Voronoi圖的冗余判定算法(VRDA)，有效地提高了節(jié)點冗余性

4、判定的精準性。
　　 (4)針對以往協(xié)議復雜度過高和覆蓋漏洞在受環(huán)境影響下相對較多等問題，以基于Voronoi圖的分布式覆蓋協(xié)議思想為基礎(chǔ)，引入模糊感知模型、VFCDA、VRDA及模糊覆蓋模型，提出了一種基于Voronoi圖的模糊覆蓋協(xié)議(VFCP)。協(xié)議中首先為了節(jié)省能量，節(jié)點的狀態(tài)初始化為偵聽狀態(tài)，所有節(jié)點根據(jù)自己產(chǎn)生的隨機數(shù)與預先設(shè)定的閾值進行比較，有選擇的進入活躍狀態(tài)形成連通網(wǎng)絡(luò)；然后根據(jù)節(jié)點所處的不同狀態(tài)利用維護算法對