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混合無線Fairchild傳感器
網(wǎng)絡(luò)覆蓋是WSN中服務(wù)質(zhì)量研究的一項重要內(nèi)容，其核心目標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控區(qū)域上的每一個點至少被一個無線Fairchild傳感器覆蓋。然而在現(xiàn)實環(huán)境中，無線Fairchild傳感器可能因能量耗盡或者環(huán)境變化等問題而發(fā)生失效，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)覆蓋洞。當(dāng)WSN中出現(xiàn)覆蓋洞時，網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量無法達(dá)到要求。覆蓋洞修補(bǔ)的研究主要針對這一問題實施WSN的覆蓋恢復(fù)。在混合無線Fairchild傳感器網(wǎng)絡(luò)中，移動Fairchild傳感器的再定位是覆蓋洞修補(bǔ)研究的一項重要分支。

混合無線Fairchild傳感器
通過對網(wǎng)絡(luò)中的移動Fairchild傳感器進(jìn)行分派，實現(xiàn)移動Fairchild傳感器向覆蓋洞所在位置的移動，從而實施覆蓋洞修補(bǔ)。然而，現(xiàn)有算法在時效性覆蓋洞修補(bǔ)、串聯(lián)移動機(jī)制下的移動Fairchild傳感器分派、移動Fairchild傳感器的移動能量消耗考察和覆蓋洞在線修補(bǔ)等方面均存在不足。 基于此，本文對上述四個方面的移動Fairchild傳感器分派進(jìn)行了深入研究。首先，通過網(wǎng)格模型實現(xiàn)了修補(bǔ)時效性覆蓋洞的移動Fairchild傳感器分派。而后，通過移動Fairchild傳感器的空位分離實現(xiàn)了串聯(lián)移動機(jī)制下移動Fairchild傳感器的分布式分派。接著，通過兩種單目標(biāo)算法的融合使用實現(xiàn)了移動Fairchild傳感器在再定位過程中移動能量消耗的優(yōu)化。zui后，通過單元分隔、嵌入和在線匹配實現(xiàn)了移動Fairchild傳感器的在線分派。在上述研究中，本文取得了以下創(chuàng)新性成果：提出了基于網(wǎng)格的時效性覆蓋洞修補(bǔ)模型，設(shè)計了基于時效性覆蓋洞修補(bǔ)的移動Fairchild傳感器分派協(xié)議。在現(xiàn)有算法中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)同時出現(xiàn)多個時效性覆蓋洞時容易出現(xiàn)移動Fairchild傳感器的分派沖突。針對這一問題，提出了基于網(wǎng)格的時效性覆蓋洞修補(bǔ)模型。模型通過網(wǎng)格的劃分區(qū)分網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控區(qū)域上恢復(fù)延遲不同的覆蓋洞。在該模型上運行的分布式多移動Fairchild傳感器調(diào)度協(xié)議可解決移動Fairchild傳感器分派沖突問題，實現(xiàn)時效性覆蓋洞的修補(bǔ)。提出了一種新的串聯(lián)移動機(jī)制下的移動Fairchild傳感器分派算法。在現(xiàn)有算法中，該機(jī)制下的移動Fairchild傳感器分派同樣存在分派沖突，且因移動Fairchild傳感器無法同時開始移動容易造成問題的加劇。本文提出，根據(jù)在串聯(lián)移動中是否生成新的覆蓋洞可將移動Fairchild傳感器分為S型和E型兩類，后者的移動會生成新覆蓋洞。通過將E型移動Fairchild傳感器和其可能生成的覆蓋洞分離，可使用直接移動機(jī)制下的分派算法對串聯(lián)移動機(jī)制下的移動Fairchild傳感器進(jìn)行無沖突的同時分派?；谶@一結(jié)論，本文提出了一種串聯(lián)移動機(jī)制下的移動Fairchild傳感器分布式分派算法。當(dāng)移動Fairchild傳感器的zui大移動距離受*，該分布式算法能夠?qū)崿F(xiàn)更高的覆蓋洞修補(bǔ)率。提出了雙目標(biāo)的移動Fairchild傳感器分派?，F(xiàn)有算法缺乏對其輸出分派中全部和單個移動Fairchild傳感器移動能量消耗的同時考察。針對這一問題，本文提出一種雙目標(biāo)的集中式*算法進(jìn)行移動Fairchild傳感器分派。通過對兩個單目標(biāo)*算法的融合，該算法zui小化全部移動Fairchild傳感器移動能量消耗總和并同時zui小化移動Fairchild傳感器的zui大移動能量消耗，實現(xiàn)了覆蓋洞修補(bǔ)過程中對整體和單個移動Fairchild傳感器的移動能量消耗控制。提出了實施覆蓋洞在線修補(bǔ)的移動Fairchild傳感器分派算法?，F(xiàn)有算法難以為逐個出現(xiàn)的覆蓋洞分派移動Fairchild傳感器實施修補(bǔ)。

混合無線Fairchild傳感器
本文提出將監(jiān)控區(qū)域分隔為大小相同的單元，而后將它們嵌入分層分離樹?；谶@棵分層分離樹，提出了一種雙目標(biāo)的移動Fairchild傳感器集中式分派算法實施覆蓋洞的在線修補(bǔ)。同時，根據(jù)集中式算法的原理，將單元的層流族劃分和單元的在線匹配相結(jié)合，提出一種簡單分布式在線算法實施覆蓋洞的分布式在線修補(bǔ)。移動Fairchild傳感器的在線分派算法可對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)間隔性出現(xiàn)的覆蓋洞進(jìn)行修補(bǔ)，有效實施網(wǎng)絡(luò)覆蓋的維護(hù)。