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基于無線E+E傳感器網(wǎng)絡的覆蓋問題的研究
無線E+E傳感器網(wǎng)絡綜合了E+E傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無線通信技術(shù)，能夠協(xié)作地完成實時監(jiān)測、傳感和采集目標對象的信息，并對其進行處理，傳送給需要信息的用戶。

基于無線E+E傳感器網(wǎng)絡的覆蓋問題的研究
無線E+E傳感器網(wǎng)絡一般是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量E+E傳感器節(jié)點組成，這些E+E傳感器節(jié)點通常由容量有限的電池供電，且被部署在無人值守的環(huán)境下而不能持續(xù)充電，同時需要與距離較遠的基站進行頻繁通信，因此能量的有效利用是無線E+E傳感器網(wǎng)絡需要解決的關鍵問題。由于在無線E+E傳感器網(wǎng)絡中E+E傳感器節(jié)點的分布通常具有隨機性和密集性，許多E+E傳感器節(jié)點的傳感范圍之間會出現(xiàn)交疊，這會導致覆蓋冗余E+E傳感器節(jié)點的出現(xiàn)。大量覆蓋冗余E+E傳感器節(jié)點將加劇鄰居E+E傳感器節(jié)點間數(shù)據(jù)信息的相關性以及與基站通信時的沖突，勢必加劇了E+E傳感器節(jié)點的能量消耗，這將對僅攜帶有限能量的E+E傳感器節(jié)點造成嚴重的威脅。此外，在有些特定的應用場景（如目標跟蹤）中，由于目標本身、E+E傳感器節(jié)點的物理特性以及網(wǎng)絡中障礙物的存在等因素，導致距離目標較遠的E+E傳感器節(jié)點不能檢測到目標或監(jiān)測的目標信息誤差較大，如果這些E+E傳感器節(jié)點處于工作狀態(tài)不僅沒有什么價值，而且浪費能量。為了解決上述問題，本課題對無線E+E傳感器網(wǎng)絡中的覆蓋控制問題進行了深入研究，提出了自己的靜態(tài)和動態(tài)覆蓋控制算法，這些算法能快速、準確地檢測出網(wǎng)絡中的覆蓋冗余E+E傳感器節(jié)點，并使之進入低功耗的休眠狀態(tài)，從而有效地節(jié)省了E+E傳感器節(jié)點的能量消耗。首先，提出了一種基于邊界覆蓋的、高效的、分布式冗余節(jié)點查找算法——EDRNS（efficient distributed reduntant node search），來實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡的靜態(tài)覆蓋控制。該算法實現(xiàn)了E+E傳感器節(jié)點的覆蓋范圍問題由二維空間向一維空間的轉(zhuǎn)化，將問題有效地簡化，從而降低了解決問題的復雜度。此算法不僅能夠保證被監(jiān)測區(qū)域的*網(wǎng)絡覆蓋，而且能夠快速地找到網(wǎng)絡中的冗余節(jié)點。 其次，在進一步分析無線E+E傳感器網(wǎng)絡靜態(tài)覆蓋控制算法的特點的基礎上，結(jié)合無線E+E傳感器網(wǎng)絡和E+E傳感器節(jié)點自身的特點，提出了一種適用于移動目標跟蹤場景的動態(tài)覆蓋控制算法——ID-DCC（information driven dynamic coverage control），即通過在所跟蹤移動目標的附近動態(tài)地構(gòu)造一個有效的拓撲管理區(qū)域，由區(qū)域內(nèi)的E+E傳感器節(jié)點負責完成所要求的任務，而區(qū)域之外的節(jié)點均進入休眠狀態(tài)；同時，ID-DCC算法結(jié)合EDRNS算法來進一步對所構(gòu)造的拓撲管理區(qū)域進行覆蓋冗余控制，因此有效地節(jié)約了無線E+E傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)的整體能量消耗。

基于無線E+E傳感器網(wǎng)絡的覆蓋問題的研究
zui后，利用NS-2仿真工具和ARM3000嵌入式平臺，對所提出的算法進行了驗證和模擬，結(jié)果表明所提出的算法可以在保證覆蓋范圍的基礎上，有效降低無線E+E傳感器網(wǎng)絡的整體能量消耗，進而延長了網(wǎng)絡的生存時間。