面向近地表地下空间信息监测的无线传感器网络三维节点部署.PDF

第３０卷第６期 计 算 机 应 用 研 究 Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．６ ２０１３年６月　 ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ Ｊｕｎ．２０１３ 面向近地表地下空间信息监测的 无线传感器网络三维节点部署算法研究 ａ ｂ 余华平 ，郭　梅 （长江大学ａ．计算机科学学院；ｂ．科学技术处，湖北荆州４３４０２３） 摘　要：从地下空间的基本特点出发，提出了地下空间节点部署算法的约束指标，建立了面向地下空间的自适 应、多精度约束的节点部署算法。从网络结构、自适应性、能量消耗及覆盖连通性能等方面对算法进行了分析和 仿真，结果表明该算法能有效地解决近地表地下空间节点的部署问题，为土壤环境监测、智能交通监测、管道监 测及其他地下目标监测提供理论指导和实践依据。 关键词：三维部署；地下空间；覆盖与连通；自适应 中图分类号：ＴＰ３９３　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１３６９５（２０１３）０６１８０５０４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３６９５．２０１３．０６．０５３ Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｎｏｄｅｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｆｏｒｎｅａｒｓｕｒｆａｃｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｓｐａｃｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａ ｂ ＹＵＨｕａｐｉｎｇ，ＧＵＯＭｅｉ （ａ．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ，ｂ．Ｄｅｐｔ．ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＹａｎｇｔｚｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＪｉｎｇｚｈｏｕＨｕｂｅｉ４３４０２３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｌｙａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｅｓｓｅｎｔｉａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｓｐａｃｅａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｍｕｌｔｉｉｎｄｉｃｅｓｃｏｎ ｓｔｒａｉｎｓｏｆｎｏｄｅｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎｔｈｅ３Ｄｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｓｐａｃｅ，ａｎｄｔｈｅｎｐｒｏｐｏｓｅｄａｎａｄａｐｔｉｖｅ，ｍｕｌｔｉｐｒｅｃｉｓｉｏｎｃｏｎｓｔｒａｉｎｓ ｓｅｎｓｏｒｎｏｄｅｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｇｒｉｄｍｏｄｅｌ（ＡＫＧＭ）ｆｏｒｎｅａｒｓｕｒｆａｃｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｓｐａｃｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｉｔｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒＡＫＧＭａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｒｏｍｎｅｔｗｏｒｋｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｄａｐｔｉｖｅ，ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆｏｖｅｒａｇｅ ａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ，ｄｅｇｒｅｅｏｆｏｖｅｒａｇｅａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｅｔｃ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｓｏｌｖｅｔｈｅｔｈｒｅｅｄｉ ｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｅｎｓｏｒｎｏｄｅｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔｐｒｏｂｌｅｍｆｏｒｎｅａｒｓｕｒｆａｃｅｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｓｐａｃｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｇｕｉｄａｎｃｅａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｓｏｉｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｔｒａｆｆｉｃａｎｄｏｔｈｅｒｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｔａｒｇｅｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｃｏｖｅｒａｇｅ；ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｓｐａｃｅ；ｃｏｖｅｒａｇｅａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ；ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ 署在