[發明專利]一種穿越無線傳感器網絡的方法

無效

• 申請號: 201210470940.8
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN103024850A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 王汝傳;馬寅;黃海平;孫力娟;沙超;蔣凌云;徐佳;肖甫;顧翔
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明是一種穿越無線傳感器網絡的方法，主要用于解決穿越敵方無線傳感器網絡監控區域，保障我方設備安全通過該區域問題，屬于無線傳感器網絡研究領域。

背景技術

隨著無線通信及微電子技術的快速發展，無線傳感器網絡在工業、農業、軍事等傳統領域和以智能家居、醫療保健、城市交通為代表的新興領域展現出廣泛的應用前景。以視頻傳感器和圖像傳感器為代表的有向傳感器網絡是傳統傳感器網絡的一個有效擴充，該類傳感器具備數據、圖像和視頻等多媒體信息感知、采集、處理和傳輸能力。然而無論在通信協議還是網絡服務質量上，有向傳感器網絡都對傳統無線傳感網產生了巨大的沖擊，傳感器網絡覆蓋就是一個典型問題。覆蓋反映了網絡對物理世界的感知范圍并直接影響著整個網絡的服務質量。因此，網絡覆蓋有著很重要的意義，對網絡性能有著直接的影響。總的來看，無線傳感器網絡覆蓋主要分為三類：對若干離散點目標的傳感器點覆蓋；目標穿越部署傳感器節點的區域時，對穿越軌跡點的路徑跟蹤覆蓋以及對整個監測場景的區域覆蓋。

覆蓋控制作為傳感器部署中的基礎性問題，眾多國內外研究學者相繼開展了傳感器網絡中覆蓋控制方面的研究。移動軌跡的研究也被稱之為柵欄覆蓋，目前此方面的研究有基于全局節點信息和基于局部節點信息兩類，主要利用網格劃分和Voronoi劃分（又稱沃羅諾伊劃分或泰森多邊形劃分）策略來選擇路徑的下一位置點集合，然后依據各自給出的路徑風險程度定義來最優選擇下一位置點，使得移動目標沿著一條“曝光”盡可能最低的路徑到達終點。本發明相關研究是提出一種穿越無線傳感器網絡覆蓋的方法，此方法能夠以較小的代價生成穿越路徑，并支持敵方無線傳感器網絡節點異構的情況。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種穿越無線傳感器網絡覆蓋區域的方法，主要用于解決穿越敵方無線傳感器網絡監控區域，保障我方設備安全通過該區域問題。

技術方案：本發明的方法是一種策略性方法，覆蓋反映了網絡對物理世界的感知范圍并直接影響著整個網絡的服務質量。覆蓋控制是無線傳感器網絡應用的一個基本問題，即在保證一定的服務質量條件下，如何達到網絡覆蓋范圍最大化，提供可靠的監測和目標跟蹤服務。柵欄覆蓋考慮的是當移動目標穿越部署有無線傳感器網絡的區域時，移動目標才能如何被無線傳感器網絡及時監測的問題。目前柵欄覆蓋是無線傳感器網絡覆蓋控制領域的研究重點之一。

本發明的目的是提供一種穿越無線傳感器網絡覆蓋區域的方法，主要用于解決穿越敵方無線傳感器網絡監控區域，保障自己設備安全通過該區域問題。

具體包含步驟如下：

節點集DS={移動目標O在傳感區域F內已發現的活動節點Si(xsi,ysi)及其傳感半徑Rsi}。

移動目標方向影響集Δ_p(t)＝{移動目標O在某位置受已知的局部節點信息影響方向范圍δ_si}。

步驟1)輸入移動目標O起始點p(t_s)坐標(0，0)，目的點p(t_e)坐標(x_end,y_end)，傳感區域邊界，前進步長L，感知半徑為R_d。

步驟2)移動目標O將感知到的節點及其坐標和感知半徑R_si加入節點集DS中。

步驟3)移動目標O坐標為(x_o,y₀)。若節點集DS中無傳感器節點，移動目標前進方向為更新移動目標O坐標為(x_o＝x_o+lcosα,y₀＝y_o+lsinα)，轉步驟6)。若節點集DS中有傳感器節點，轉步驟4)。

步驟4)取出此時節點集DS節點坐標S_i(x_si,y_si)及其感知半徑R_si，計算