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MTACA：一种面向感知QoS的无线传感器网络覆盖控制方法

Form: 论文之家作者：曹峰 Publish: 2007-11-12 Hits:-

【中文题名】

MTACA：一种面向感知QoS的无线传感器网络覆盖控制方法

【英文题名】

MTACA: A Coverage Control Strategy for Wireless Sensor Network Based on Sensing QoS Oriented

【学科专业】

控制理论与控制工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-11-12

【中关键词】

无线传感器网络,覆盖控制,工作节点调度,关联规则挖掘,概率感知模型,协同覆盖

【英关键词】

Wireless Sensor Network,Coverage Control,Working Nodes Scheduling,Association Rules Mining,Probabilistic Sensing Model,Cooperative Sensing,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器（变换器）、传感器>传感器的应用

【论文摘要】

无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是随着无线通信和嵌入式计算技术、传感器技术、微机电制造技术的发展而发展起来的一种新兴的信息获取技术，在环境监控方面具有广阔的应用前景和科研价值。感知覆盖问题是无线传感器网络研究和应用的关键性基础问题，是其他网络研究的基础，直接影响了传感器网络的使用性能。本文首先对无线传感器网络服务质量研究现状进行了归纳，提出感知覆盖控制、网络连通和数据安全是WSN最为关注的QoS保障。对无线传感器网络的覆盖控制研究进行了综述，从覆盖控制的优化方式、感知模型的影响、覆盖类型、约束因素以及评价指标等方面进行了系统的探讨和详尽的研究。传感器的感知模型对WSN的覆盖控制具有重要的影响，本文根据现有的一些理论成果总结出三种感知模型——感知原型、0-1感知模型和概率感知模型，并对后两者进行了详细的论述，针对概率感知模型提出协同感知的概念。传感器节点对其周边一定范围内的监控目标都具有感知作用，监控目标也可被其周边的若干传感器所感知，传感器节点和监控目标可经由这种感知的作用相互联系起来。本文正是从这一关系出发，从数据挖掘的角度研究...

【论文题纲】

摘要	4-5
Abstract	5-8
目录	8-11
第1章无线传感器网络及其服务质量概述	11-25
1.1 无线传感器网络简介	11-16
1.1.1 WSN网络与体系结构	11-13
1.1.2 WSN特点	13-14
1.1.3 WSN的应用	14-16
1.1.4 WSN所面临的挑战	16
1.2 WSN服务质量	16-22
1.2.1 网络服务质量定义	16-18
1.2.2 无线传感器网络QoS研究	18-19
1.2.3 无线传感器网络QoS研究现状	19-22
1.3 本文研究意义和主要工作	22-25
1.3.1 研究意义	22-23
1.3.2 主要工作	23-24
1.3.3 论文结构	24-25
第2章 WSN覆盖控制策略研究	25-39
2.1 覆盖控制	25-27
2.2 感知模型	27-28
2.2.1 感知原型	27-28
2.2.2 0-1感知模型	28
2.2.3 概率感知模型	28
2.3 多重覆盖与协同覆盖	28-31
2.4 覆盖优化方式	31-33
2.4.1 确定性网络部署	32
2.4.2 工作节点调度	32-33
2.5 约束因素	33-35
2.5.1 能量有效性	33-34
2.5.2 网络连通性	34
2.5.3 节点定位	34-35
2.5.4 时间同步	35
2.6 性能指标	35-37
2.6.1 覆盖率	35-36
2.6.2 覆盖效率	36
2.6.3 网络生存寿命	36
2.6.4 漏检率	36-37
2.6.5 工作节点比例	37
2.7 覆盖控制巫待解决的问题	37-39
第3章 MTACA算法	39-49
3.1 研究对象的性质	39-41
3.1.1 点覆盖控制	39-40
3.1.2 传感器随机分布	40
3.1.3 节点能量受限	40
3.1.4 节点感知模型	40
3.1.5 存在特质节点	40-41
3.1.6 节点定位	41
3.1.7 节点时间同步	41
3.2 研究目标	41-42
3.3 研究思路	42-43
3.3.1 分区域	42
3.3.2 时间分片	42-43
3.3.3 动态自适应分组	43
3.3.4 集中式算法	43
3.4 算法基本思想	43-44
3.5 MTACA算法	44-49
3.5.1 相关基本概念	44
3.5.2 算法步骤	44-49
第4章 0-1感知模型下的c-MTACA算法及其仿真	49-63
4.1 0-1感知模型	49
4.2 工作节点调度机制	49-50
4.3 算法伪代码及流程图	50-54
4.3.1 算法伪代码	50-52
4.3.2 流程图	52-54
4.4 算法仿真与性能分析	54-62
4.4.1 比较算法	54-55
4.4.2 算法场景描述	55
4.4.3 覆盖率vs.时间	55-56
4.4.4 工作节点比例vs.时间	56-58
4.4.5 失效节点比例vs.时间	58-59
4.4.6 能量均衡性vs.时间	59-60
4.4.7 网络工作寿命vs.节点个数	60-61
4.4.8 网络工作寿命vs.感知半径	61
4.4.9 覆盖率vs.定位偏差	61-62
4.5 本章小结	62-63
第5章概率感知模型下的p-MTACA算法及其仿真	63-77
5.1 概率感知模型	63-64
5.2 多节点协同感知	64-65
5.3 p-MTACA算法	65-67
5.3.1 关联目标—m-CSG集的建立	65-66
5.3.2 工作节点集的调度机制	66-67
5.4 算法伪代码及流程图	67-71
5.4.1 算法伪代码	67-69
5.4.2 流程图	69-71
5.5 算法仿真与性能分析	71-76
5.5.1 算法场景描述	71
5.5.2 覆盖率vs.时间	71-72
5.5.3 工作节点比例vs.时间	72-73
5.5.4 失效节点比例vs.时间	73-74
5.5.5 能量均衡性vs.时间	74-75
5.5.6 网络工作寿命vs.节点个数	75
5.5.7 定位误差对覆盖率的影响	75-76
5.6 本章小结	76-77
第6章总结与展望	77-81
6.1 全文总结	77-78
6.2 研究展望	78-81
6.2.1 边界问题	78
6.2.2 网络连通性	78-79
6.2.3 三维覆盖	79
6.2.4 动态目标	79-81
参考文献	81-85
附录	85

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.386366



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