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WSN中基于虚拟力的移动覆盖算法_论文

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88  20l6,52(11)  ComputerEngineering andApplications计 算 机 工程 与应 用  W SN中基 于 虚拟 力 的移 动 覆盖 算 法  党 小超  ,沈思 成 ,郝 占军  ,赵 鸿章 ,徐 月娇  DANG Xiaochao 一,SHEN Sicheng ,HAO Zhanjun 一,ZHAO Hongzhang ,XU Yuejiao  1.西北师范大学 计算机科 学与工程学院 ,兰州 730070  2.甘肃省物联 网工程研 究 中心 ,兰州 730070  1.College of Com puter Science and Engineering,N orthwest Nod al University,Lanzhou 73 0070,China  2.Gansu IOT Research Center,Lanzhou 730070,China  DANG Xiaochao,SHEN Sicheng,HAO Zhanj un,et a1.M obile coverage algorithm based on virtual force in W SN.  Computer Engineering and Applications,2016,52(11):88-93.  Abstract:It’S a very popular algorithm idea that sensor m obility is exploited essentially to obtain an im proved stationary  netw ork configuration.Since in the sparse wireless sensor netw ork,there is no need to m ake every point of the target area  m onitored all the tim e,and the coverage rate is quite low using the popular algorithm idea.In this paper,it proposes a m obile  maximum coverage algorithm based on sustaining mobilit y,in which it USeS virtual force to get workspace for every sen-  sor node,and also the theorem of equal circum ference is imported to shorten the m oving distance and reduce the over—  lapped area and sensing energy.The experim ental results show that the algorithm in this paper can im prove the coverage  rate effectively,and the energy effectiveness of the netw ork is im proved greatly.Obviously,it has well utility.  K ey words:wireless sensor network;virtual force;dynam ic coverage;concentric circles;m oving track;m obility  摘 要 :以往移动覆盖 算法 的主流思想通 常为 :根据 特定 算法移动部署好 传感 节点后 ,转 为静 态无 线传感 器 网络进  行工作 ,即网络 只在节点部署 阶段 处于移动状 态。针对 稀疏无线传感 器 网络按此思 想覆盖 率极低 ,并且通常 网络也  只需对 目标 区域 实现动 态覆盖 的 问题 ,提 出了基 于虚 拟力的移动覆盖 算法。算法采 用虚 拟力思想部 署节点 ,划分 出  节点工作 区,并依据等周 定理规 划 出移动轨道 ,以最小化节点移动距 离,并减 少重 叠覆盖 面积 ,降低 感知能耗 。仿真  实验结果表 明,该算法实现 了对 目标 区域的 高覆盖率 ,并有 效提 高 了网络的能量利用率 ,具有较 强 实用性 。  关 键 词 :无 线传 感 器 网络 ;虚 拟 力 ;动 态 覆 盖 ;同 心 圆 ;移 动 轨 道 ;移 动 性  文 献 标 志 码 :A  中 图 分 类 号 :TP391  doi:10.3778/j.issn.1002.8331.1407.0141  无线传感器 网络 (Wireless Sensor Network,wsN)  是 由静止 或移动 的传感 器 以 自组织和 多跳 的方式 构成  的无 线网络 。*年来 ,由移动传感器和静态传 感器共 同  构 成的混 合传感 器 网络 。 与仅 由移 动传感器 构成 的移  动 传感器 网络  引起 了人们越 来越 多的关 注 。因为移  动 传感器 的 引入进 一步扩展 了 WSN的应用 范 围 ,比如  在特殊 环境下 ,传感器 无法通过人工或机撒 方式进行部  署 时 ,移 动传感器网络就能充分发挥作 用  。  覆 盖 问 题 是 WSN中 的 一个 关 键 问题 ,它 决 定 了  WSN对 目标 区域的监测 能力 。当传 感器密度 低 以致 网  络感知范 围远小于 目标 区域面积时 ,称 该网络为稀疏 无  线传感器 网络  。为研究方便 ,以往通常做如下假 定n :  在根据特 定算法将节 点部署完成后 ,目标 区域 内的所有  传感器 都处于静止状 态。因此 ,区域 中所有点 的覆盖状  态 也 都是 静态 不变 的 ,即存在 部 分 区域 始终 没


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