无线传感网络覆盖中概率Voronoi模型及算法研究.pdf

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1、第25卷第5期传感技术学报Vo1．25No．52012年5月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMav2012ResearchonProbabilisticVoronoiModelandAlgorithmforCoverageinWSNWANGXiaolong，，ZHANGHongyan，FANGQiansheng，GEYunjian，WANGZenJ~(1．AnhuiProvincialKeyLaboratoryoflntelligent—Building，AnhuiUniversityofArc

2、hitecture，Hefei230022，China；2．UnitedNationalKeyLaboratoryofTransducerTechnology，InstituteofIntelligent-Machine，ChiweseAcademyofScience，Hefei230031，China)Abstract：CoverageisoneofthemostimportantissuesforWirelessSensorNetwork(WSN)，andthestochasticcoverageisthemainstreamo

3、fcurrentcoverageresearches．MuchattentionhasbeenfocusedonVoronoiDiagram，adatastructureincomputationalgeometry，forstochasticcoverageresearches．TheVoronoiDiagramcurrentlyusedismainlyondistance·based-weightedmodelforVoronoiedges．Twomaindefectsinexistencearetheroughmodeland

4、theincompletemonitoring．WeconstructaProbabilisticVoronoiModel，whichisbasedonmulti—sensormonitoringusingaProbabilisticSensingModel，torescuetheabovedefects．MaximalBreachPathalgorithmbasedontheProb—abilisticVoronoiModeliSpresentedtovalidatethemode1．Toourknowledge．thisiSth

5、efirststudyonProbabilisticVoronoiMode1．Keywords：WSN；coverage；probabilisticVoronoimodel；Voronoidiagram；sensingmodelEEACC：6150P；7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2012．05．027无线传感网络覆盖中概率Voronoi模型及算法研究木汪小龙，张红艳，方潜生，葛运建，汪增福(1．安徽建筑工业学院安徽省智能建筑重点实验室，合肥230022；2．中国科学院合肥智能机械研究所传感技术联

6、合国家重点实验室，合肥230031)摘要：覆盖是无线传感网络中最重要的问题之一，随机覆盖是目前研究的主流。基于vomnoi图的随机覆盖算法是无线传感网络领域的研究热点。目前研究中采用的Voronoi图，主要采用基于距离的Voronoi边赋权值模型，存在两个主要问题，即模型粗糙和监测节点不全。以实测的分段概率传感模型为基础，从多传感协同监测的角度构造一种概率Voronoi模型，试图解决以上问题。并且用基于概率Voronoi模型的最大突破路径算法验证了模型有效性。就掌握的文献来看，该模型是首次提出，具有较好的实用推广价值。关键词：无线传

7、感网络；覆盖；概率Voronoi模型；Vor0noi图；传感模型中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)05—0702—05无线传感网络WSN(WirelessSensorNetwork)目前，无线传感网络覆盖分为两大类l6J，即确是随着传感、MEMS、通信、嵌入式等技术的进步而定性覆盖和随机覆盖。在很多实际使用场合确定性迅速发展起来的集感知、运算、通信和控制于一体的覆盖很难实现，而随机覆盖已经成为研究的主流。一种新兴信息获取技术，具有易安装、易管理、全信Voronoi图_5]是计算几何中的一种结

8、构，基于息、高可靠等优点．在军事、民用领域有巨大的应用Voronoi图的随机覆盖算法．已经成为无线传感网络价值。随着传感器网络的实用化，其覆盖领域的研究热点。MeguerdichianS_6给出了随机覆(Coverage)问题被日益广