E+E傳感器網絡柵欄覆蓋問題的調度
隨著E+E傳感器制造工藝的進步和無線通信技術、移動計算技術的發展,無線E+E傳感器網絡越來越廣泛的應用于生產、生活中的各個領域,推動了社會的迅猛發展。覆蓋問題,作為E+E傳感器網絡首要的問題,引起了研究人員的廣泛關注,而用于入侵檢測的柵欄覆蓋尤其受到國內外研究者的青睞,涌現出一大批研究成果。現有研究通常基于E+E傳感器數量充裕的前提研究覆蓋問題。

E+E傳感器網絡柵欄覆蓋問題的調度                    在網絡實際運行時,常常會出現可用節點數量不能滿足覆蓋需求的場景,節點有限的能量也制約了E+E傳感器網絡的進一步發展,因此,需要深入研究E+E傳感器網絡有限的資源對網絡性能的影響。在前人研究工作的基礎上,進一步探索了E+E傳感器網絡資源受限情況下的柵欄覆蓋問題,從E+E傳感器數量受限和E+E傳感器能量受限兩方面進行了理論研究。首先簡要介紹了無線E+E傳感器網絡及其相關應用場景,闡述了E+E傳感器網絡中覆蓋問題的背景和相關研究現狀。針對E+E傳感器數量受限的情況,基于布爾感知模型,對覆蓋區域進行分割,將柵欄覆蓋問題轉化為特定興趣點的覆蓋問題,引入了移動執行器并設計相應移動策略來動態覆蓋所有興趣點,進而將設計的策略推廣到一般的概率感知模型；針對E+E傳感器能量受限的情況,基于雙基雷達感知模型,提出了帶狀區域(k,ε)-柵欄覆蓋,通過設置距離閾值和引入虛擬點表征雷達E+E傳感器對,將能量有效地柵欄覆蓋問題描述為選取zui小權重的E+E傳感器覆蓋集合,并設計了zui小權重的(k,ε)-柵欄覆蓋算法在多項式時間內選取激活的E+E傳感器；針對移動雷達E+E傳感器網絡,分析了雷達E+E傳感器序列(T,R1,R2,...,Rn)的覆蓋區域,確定了zui小代價覆蓋單位長度區域所需的發射器和接收器數量及其位置關系,通過構建發射E+E傳感器的Voronoi圖將區域中的接收器與距離zui近的發射器配對,從而建立網絡連通圖,設計了連通圖的搜索算法確定網絡中存在的覆蓋間隙,針對覆蓋間隙,構造了可移動E+E傳感器實際位置與期望位置的二分圖,通過二分圖匹配確定節點的移動策略。隨著E+E傳感器網絡的廣泛應用,需要進一步研究實際場景中可能發生的E+E傳感器資源受限的情況。本文結合科研成果,探索了E+E傳感器數量受限和能量受限兩種場景,分別基于布爾感知模型、概率感知模型和雙基雷達感知模型進行了研究,并對部分成果進行了理論證明。大量的仿真結果驗證了本文所提算法的有效性。理論成果對E+E傳感器網絡的進一步應用具有一定的指導作用和現實意義。