基于移动节点的有向传感器网络栅栏修复方法

摘要

本发明是一种基于移动节点的有向传感器网络栅栏修复方法，使用的两个主要技术分别为判断两个传感器的感知区域是否有重叠的方法以及强连接簇识别算法。首先介绍基于直线的有向传感器网络部署方法；二是提出判定两个传感器节点S_i和S_j的感知区域是否重叠的方法；并提出一种强连接簇识别算法来识别网络中形成的强连接簇；最后利用Dijkstra算法计算所需的最少传感器数量以及移动传感器的目标移动位置，并采用移动传感器进行缺口修复。本发明能准确检测到栅栏缺口，并使用最少的传感器节点修复栅栏缺口。

主权项

一种基于移动节点的有向传感器网络栅栏修复方法，其特征在于该方法具体执行步骤如下：步骤一：确定传感器的覆盖区域，采用基于直线的有向传感器网络部署方法，在覆盖区域中部署固定有向传感器；步骤二：采用判定传感器节点感知区域重叠的方法，判定覆盖区域中任意两个移动传感器的感知区域是否有重叠以及判定每个传感器的感知区域分别与覆盖区域的左右边界是否有重叠；步骤三：采用强连接簇识别算法，识别覆盖区域中的有向传感器所形成各个强连接簇；步骤四：计算覆盖区域中任意两个强连接簇感知区域之间的最短距离，并存储任意两个强连接簇感知区域之间距离最短的点，计算每个强连接簇的感知区域与左右边界之间的最短距离，并存储每个传感器的感知区域与左右边界之间距离最短的点；步骤五：将强连接簇的感知区域间及强连接簇的感知区域与左右边界之间的最短距离除以移动传感器的最大感知范围并向上取整得到用于修复强连接簇感知区域间与强连接簇感知区域与左右边界间缺口的最少移动传感器数量；步骤六：采用Dijakstra算法求从左边界到右边界所需的最少传感器数量，将左边界作为起始顶点，右边界作为终止顶点，并将每个强连接簇作为一个中间顶点，连接所有顶点，每条边上的权值表示强连接簇与强连接簇或左右边界间用于修复缺口所需的最少传感器数量，利用Dijkstra算法求出从起始顶点到终止顶点的权值总和的最小值，即为修复栅栏缺口所需的总的传感器数量的最小值；步骤七：求出移动传感器的目标位置及其起始角度α_i，将移动传感器移动至目标位置，实施修补。