无线传感器网络多重覆盖的研究

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2、定。非涉密论文口论文作者签名：苎望kEt_，r、、导师签名：婢日期：竺I至：!兰：丝无线传感器I】c】9络多蕈覆盖研究中文摘要无线传感器网络多重覆盖研究中文摘要无线传感器网络(wSN)由部署在监测区域内的大量微型传感器节点组成，它是通过无线通信方式形成的多跳自组织网络系统。无线传感器网络的节点协作地感知、采集和处理网络监测区域内的感知对象信息，并通过汇聚节点将采集到的信息发送给用户所在的监控中心，被广泛应用于军事、环境监测与预报系统和医疗卫生等领域。覆盖控制理论利用无线传感器网络高密度部署的节点冗余性，在

3、保证网络的连通和覆盖性能的前提下，通过节点的休眠调度、密度控制等规则方法，减少网络中活跃节点集的数量，形成一个优化的网络拓扑结构，并通过活跃节点和冗余休眠节点的交替工作，延长整个网络的生存周期。多重覆盖问题是覆盖控制理论的一个研究热点。针对无线传感器网络在随机均匀分布、高密度部署节点情况下的多重覆盖问题，本文提出了一个基于Voronoi图的连通k覆盖算法。该算法利用邻居节点信息计算Voronoi覆盖邻居节点集(VCN)，并构建有向Voronoi覆盖关系图。根据网络覆盖度的要求，通过调整关系图中的节点状态实

4、现k覆盖。仿真结果表明，该算法能正确判断网络不同覆盖度的覆盖率，并且连通k覆盖的近似最小活动节点集数目优于文献中的覆盖配置协议(CPP)算法。针对连通多重覆盖下的能耗均衡问题，本文分析了节点基于高斯分布的覆盖率和能耗问题。给出了网络覆盖率和生命周期的计算模型，分析了网络参数和高斯分布参数对覆盖和能耗的影响，并提出了最佳高斯参数的求解算法。仿真实验表明，与随机均匀分布相比，基于高斯分布的网络生存周期提高了2倍。关键字：无线传感器网络；多重覆盖；最小覆盖集；Voronoi图：高斯分布作者：王成指导老师：樊建席

5、AbstractResearchonMulti-coverageinWirelessSensorNetworksResearchonMulti-CoverageinWirelessSensorNetworksWirelesssensornetworkOVSN)isanetworksystemcomposedofalargenumberofmicro-sensors，whicharedeployedinthemonitoringareabywirelesscommunication,multi-hopand

6、self-organizing．Theinformationofthemonitoringobjectsisacquisitionedandprocessedbythecollaborationofsensornodes，andthenrelaysallthetraffictOthemonitoringcenterbythesinknode．Itiswidelyusedinthefieldsofmilitary,environmentalmonitoringandforecastingsystem，and

7、medicalhealth．Coveragecontroltheoryreducesthenumberofactivenodestoformanoptimizednetworktopologythroughsleepschedulinganddensitycontrol，undertheconditionofrequireddegreeofcoverageandconnectivity．Andthroughthealternativeworkingofactivenodesandredundantnode

8、s，itextendsthelifetimeoftheentirenetwork．Themulti-coverageproblemisahotresearchtopicofcoveragecontroltheory．Fortheproblemofmulti-coverageunderthecasethatthesensornodesdeployedinWSNareuniformandhighlydense，thispaperp