[发明专利]基于可调感知半径概率传感器模型的连通目标覆盖方法

摘要

本发明公开了一种基于可调感知半径模型的连通目标K覆盖方法。本发明步骤如下：1：根据网络中传感器的位置信息构建网络图；2：找出任意传感器到Sink的最短路径并计算通信代价；3：计算每个传感器在每个监测半径下所能监测到的不满足覆盖阈值的目标点集合；4：计算每个目标点的候选传感器集合；5：选择一个具有最少的候选传感器的目标点；6：为该目标选择覆盖集合；7：重复步骤5‑6，直到选择出一个连通覆盖集合为止，算法结束，给出传感器的状态调度策略。本发明通过概率覆盖的形式，更好的模拟了传感器在实际场景下对目标的监测形式；基于可调感知半径模型的覆盖方法，减少了网络工作在单位时间内的能量成本，提升网络运行效率。

主权项

1.基于可调感知半径概率传感器模型的连通目标覆盖方法，其特征在于采用的无线传感网络为：在一个感兴趣的平面区域中，存在M个位置已知的目标点O＝{o₁,o₂,…,o_M}和一个汇点Sink；每个目标点的所需满足的覆盖概率阈值为ε；向该区域中随机部署了N个全向概率传感器S＝{s₁,s₂,…,s_N}，每个传感器存在K个工作功率，每个功率对应一个监测半径，因此每个传感器有一个可调的感知半径集R＝{r₁,r₂,…,r_K}；每个传感器存在一个固定的通信半径为R_tra；所有的传感器具有相同的数据采集速率,假设单位时间采集一个单位的数据；具体的步骤如下：步骤1：根据网络中传感器的位置信息构建网络图；步骤2：从网络图中找出任意传感器到Sink的最短路径并计算根据当前路径传输一个单位的数据所花费的通信代价；步骤3：计算每个传感器在每个监测半径下所能监测到的不满足覆盖阈值的目标点集合；步骤4：计算每个目标点的候选传感器集合；步骤5：选择一个具有最少的候选传感器的目标点；步骤6：计算该目标点的候选传感器集合中每个传感器的覆盖效用，并选择一个具有最大覆盖效用的传感器和半径，更新该传感器在当前半径下覆盖的目标的覆盖情况，更新每个目标点的候选传感器集合；重复该步骤直到当前目标点满足覆盖需求；步骤7：重复步骤5‑6，直到选择出一个连通覆盖集合为止；算法结束，给出传感器的状态调度策略。