[发明专利]一种可移动异构传感器网络的弱栅栏覆盖构建方法

摘要

本发明公开了一种可移动异构传感器网络的弱栅栏覆盖构建方法，计算节点覆盖区域在边界的映射以及未被节点映射区域覆盖的边界区域或缺口，移动节点从左至右依次覆盖缺口，且在保证不产生新的缺口的前提下最小化最大节点移动距离，即最小化所有节点中的最大移动距离，直至所有缺口都被节点映射区域覆盖为止，本发明的方法解决了可移动异构传感器网络中的弱栅栏覆盖问题。

主权项

1.一种可移动异构传感器网络的弱栅栏覆盖构建方法，包括可移动异构传感器网络，可移动异构传感器网络包括汇聚节点、任务管理节点和具有移动能力且感知范围不相同的传感器节点，传感器节点与汇聚节点通信，汇聚节点、任务管理节点与互联网通信，其特征在于，该方法为：步骤1：在长为L的矩形区域内随机部署n个可移动异构传感器节点，且从左至右将节点标记为s₁，s₂，...，s_n，各节点的横坐标为x₁，x₂，...，x_n，感知半径为r₁，r₂，...，r_n，其中0≤x₁＜x₂＜...＜x_n≤L，且若x_i+r_i＞x_j+r_j，则x_i-r_i＞x_j-r_j，其中1≤i≠j≤n；步骤2：初始化各节点s₁，s₂，...，s_n的偏移值d₁，d₂，...，d_n并设为0；步骤3：计算相邻两节点的重叠区域o_i，i+1及大小size(o_i，i+1)，其中1≤i≤n-1；覆盖缺口g_i及大小size(g_i)，其中1≤i≤l；覆盖缺口g_i左右两边的节点数覆盖缺口g_i左右两边的节点l表示覆盖缺口的数量；步骤4：计算所有节点的覆盖区域在边界的映射之和，若小于区域的长度，则节点不能构建弱栅栏，程序终止；若等于区域的长度，则s_i横坐标移动到纵坐标保持不变；若大于区域的长度，则执行下述步骤；步骤5：从左至右依次覆盖缺口g_i，当g_i左边没有节点时，其右边第一个节点向左偏移size(g_i)，即s_j+1向左偏移max{|d_j|-size(o_j，j+1)，0}，即d_j+1＝-max{|d_j|-size(o_j，j+1)，0}，并更新size(o_j，j+1)，其中seq_r(gi)≤j≤seq_r(gi)+(Nr(gi)-Nr(gi+1))-1;]]>当g_i左右两边均有节点时，若节点的横坐标满足size(gi)2>Σk=1seq_l(gi)2rk-xseq_l(gi)-rseq_l(gi),]]>则向右移Σk=1seq_l(gi)2rk-xseq_l(gi)-rseq_l(gi),]]>即dseq_l(gi)=Σk=1seq_l(gi)2rk-xseq_l(gi)-rseq_l(gi);]]>若size(gi)2<Σk=1seq_l(gi)2rk-xseq_l(gi)-rseq_l(gi),]]>且节点的横坐标满足size(gi)2<Σk=seq_r(gi)n2rk-(L-(xseq_r(gi)-rseq_r(gi))),]]>则向右移size(gi)2,]]>即dseq_l(gi)=size(gi)2;]]>若size(gi)2<Σk=1seq_l(gi)2rk-xseq_l(gi)-rseq_l(gi),]]>且size(gi)2>]]>Σk=seq_r(gi)n2rk-(L-(xseq_r(gi)-rseq_r(gi))),]]>则向右移min{size(g_i)，size(gi)-]]>Σk=seq_r(gi)n2rk-L-(xseq_r(gi)-rseq_r(gi)))},]]>即dseq_l(gi)=min{size(gi),size(gi)-Σk=seq_r(gi)n2rk]]>-L-(xseq_r(gi)-rseq_r(gi)))};]]>当g_i右边没有节点时，其左边第一个节点向右偏移size(g_i)，即s_j-1向右偏移max{|d_j|-size(o_j-1，j)，0}，即dseq_l(gi)=max{|dj|-size(oj-1,j),0},]]>其中seq_l(gi)≤j≤seq_l(gi)-Nl(gi)+1;]]>步骤6：将所有节点的初始横坐标x₁，x₂，...，x_n加上偏移值d₁，d₂，...，d_n，得到节点最终横坐标，即得到各节点最终位置。