[發明專利]視覺傳感器網絡中節點的方向調度方法和系統

無效

• 申請號: 201110440250.3
• 申請日: 2011-12-23
• 公開（公告）號: CN102404742A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 彭力
• 申請（專利權）人: 無錫虹業自動化工程有限公司
• 主分類號: H04W16/00
• 分類號: H04W16/00;H04W84/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 宋松

技術領域

本發明涉及計算機傳感技術領域，尤其涉及一種視覺傳感器網絡中節點的方向調度方法和系統。

背景技術

近年來，無線傳感器網絡(WSNs，即Wireless?Sensor?Networks)越來越受到學術界的關注，它被廣泛的應用于環境監測、農業生產、醫療保健以及國防軍事等多個領域。傳統的WSNs一般多用來檢測諸如溫度，濕度，壓力等環境信息。然而，隨著人們對于音頻、圖像、視頻等多媒體信息需求的日益強烈，傳統的WSNs已經無法滿足要求，視覺傳感器網絡(VSNs，即Vision?Sensor?Networks)就應運而生了。

視覺傳感器網絡是由一組具有計算、存儲和無線通信能力的視覺傳感器節點組成的分布式感知網絡，節點的視野受限是視覺傳感器網絡的一個突出特點，它的感知能力被限定在視野范圍以內，節點雖然擁有多個感知方向，但是在一個工作時刻，節點只能工作于一個方向，視覺傳感器只能在其感知方向上才能進行有效感知，故其感知模型稱為有向感知模型。在有向感知模型的視覺傳感器網絡中，由于有向感知模型自身的特點，傳統的全向感知模型中節點的調度方法在有向感知模型中不再適用。針對視覺傳感器網絡的有向感知模型的點目標的覆蓋問題，提出一種貪婪算法(Greedy?Algorithm)，貪婪算法主要思想是節點根據自身在各感知方向上監測到的目標的數量，得到節點動作的優先級，即節點在感知目標點數量較多的方向上優先動作，并根據優先級調度相應節點工作在相應的感知方向，從而實現視覺傳感器網絡對目標點的優化覆蓋。

但是，在貪婪算法中，隨機的從每個節點在每個感知方向上能夠感知到目標點的集合中選取最大覆蓋集，作為評定節點動作的優先級的依據，由于最大覆蓋集并不能真實的反應節點在該感知方向上的工作的價值，因此依靠貪婪算法來調度節點的感知方向，會影響視覺傳感器網絡對目標點的覆蓋效果，降低視覺傳感器網絡的覆蓋率。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種視覺傳感器網絡中節點的方向調度方法和系統，其不僅優化了視覺傳感器網絡對于目標點的覆蓋，解決了節點自身覆蓋沖突的問題，而且提高了視覺傳感器網絡的覆蓋率，實現視覺傳感器網絡對目標點的優化覆蓋。

為達到上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種視覺傳感器網絡中節點的方向調度方法，包括如下步驟：

A、獲取各節點在其各個感知方向上的貢獻率，其中，所述貢獻率是指節點在其感知方向上對目標點覆蓋的貢獻大小；

B、生成覆蓋關系表，并搜索覆蓋關系表中的最大貢獻率；其中，所述覆蓋關系表反映了節點與該節點在其各個感知方向上的貢獻率的關系；

C、調度與最大貢獻率對應的節點工作在與最大貢獻率對應的感知方向；

D、移除覆蓋關系表中與最大貢獻率對應的節點和該節點所有感知方向上的貢獻率，同時更新覆蓋關系表中剩余節點的貢獻率；

E、重復執行步驟A至D，直到最大貢獻率為零。

特別的，所述步驟A具體包括：

A1、遍歷各節點在其各個感知方向上能夠覆蓋的目標點，從而獲得節點在其每個感知方向上能夠覆蓋的目標點的集合，即目標覆蓋集；

A2、由以下公式計算出各節點在其各個感知方向上的貢獻率

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