基于全局貪心的有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋算法
2 實驗及分析
下面通過模擬實驗評估本文算法的性能,所有實驗都用Matalb 7.4.0實現(xiàn)。實驗中設定監(jiān)測區(qū)域大小為邊長500 m的正方形,不同數(shù)目的有向傳感器節(jié)點隨機部署在監(jiān)測區(qū)域中,傳感器的覆蓋角度為α=90°,傳感器可選方向數(shù)為P=4,傳感半徑Rs=60 m。比較了本文算法、DGreedy算法及傳感器隨機選擇工作方向的隨機算法Random算法的性能。本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/159858.htm
當節(jié)點個數(shù)N=50時,3種算法的覆蓋效果如圖3所示,圖中的圓形表示每個節(jié)點的可能覆蓋范圍,灰色扇形表示每個節(jié)點的實際覆蓋區(qū)域,顏色越深,表示覆蓋重疊數(shù)越多。很顯然,Random算法的覆蓋結(jié)果中重疊覆蓋區(qū)域最多,因此覆蓋率最低,本文算法覆蓋率最高。不同傳感器節(jié)點數(shù)目時,3種算法的覆蓋率如圖4所示。由于本文算法每次都取一重覆蓋區(qū)域面積最大的傳感器節(jié)點及其傳感方向,使得整個網(wǎng)絡的一重覆蓋率較高,多重覆蓋率較低;DGreedy算法以剩余能量為優(yōu)先級,選取一重覆蓋區(qū)域面積最大的方向,但優(yōu)先級最高的節(jié)點所選方向不一定是所有節(jié)點中一重覆蓋區(qū)域面積最大的方向,因此覆蓋率較本文算法有所降低;Random算法節(jié)點的覆蓋方向隨機產(chǎn)生,重疊覆蓋區(qū)域最多,因此覆蓋率最低。
3 結(jié)語
有向傳感器由于傳感范圍有限,其覆蓋問題比基于全向感知模型的傳感器覆蓋更復雜。有向傳感器的覆蓋問題,就是按某種原則選擇每個傳感器的工作方向,以減少重疊覆蓋區(qū)域,增加一重覆蓋區(qū)域。本文以傳感器最大一重覆蓋區(qū)域面積作為優(yōu)先級,以全局貪心原則確定傳感器的工作方向,旨在調(diào)度傳感器的工作方向以覆蓋盡可能大的區(qū)域。通過仿真實驗,與DGreedy算法和Random算法進行比較,驗證了本文有向傳感器網(wǎng)絡覆蓋增強算法的有效性。
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