《異構無線感測器網路中容錯柵欄覆蓋研究》是依託武漢大學，由王志波擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：異構無線感測器網路中容錯柵欄覆蓋研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王志波
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
柵欄覆蓋是無線感測器網路的重要研究內容之一，在安全防衛領域（如邊境防衛、機場安全等）中發揮著重要作用。柵欄覆蓋的構建與節點的感知模型和位置息息相關，傳統柵欄覆蓋研究通常關注於同構無線感測器網路且假定節點的準確位置已知。然而，現實套用場景中，無線感測器網路可包含多種類型感測器節點，且由於節點隨機部署及節點自定位算法存在誤差，我們無法獲取節點的準確位置信息，從而嚴重影響柵欄覆蓋的實際套用。本項目從現實套用角度出發，針對無線感測器網路中節點異構性及位置存在誤差的實際問題，深入研究它們對柵欄覆蓋的影響，提出利用可移動節點的移動性彌補節點間漏洞，設計滿足套用需求的容錯柵欄覆蓋策略。本項目研究將解決柵欄覆蓋在實際套用中面臨的節點異構性及位置信息不準確等難題，彌補現有柵欄覆蓋研究的不足，為柵欄覆蓋在安全防衛領域的進一步套用提供理論基礎與方法支撐，推動感測器網路在安全防衛領域的發展與廣泛套用。
結題摘要
柵欄覆蓋是無線感測器網路的重要研究內容之一，在安全防衛領域（如邊境防衛、機場安全等）中發揮著重要作用。柵欄覆蓋的構建與節點的感知模型和位置息息相關，傳統柵欄覆蓋研究通常關注於同構無線感測器網路且假定節點的準確位置已知。然而，現實套用場景中，無線感測器網路可包含多種類型感測器節點，且由於節點隨機部署及節點自定位算法存在誤差，我們無法獲取節點的準確位置信息，從而嚴重影響柵欄覆蓋的實際套用。本項目從現實套用角度出發，針對無線感測器網路中節點異構性及位置存在誤差的實際問題，深入研究它們對柵欄覆蓋的影響並設計有效的容錯柵欄覆蓋策略。主要研究內容包括：（1）多態節點感知模型與位置誤差分析與建模；（2）異構節點位置誤差對柵欄覆蓋的影響分析；（3）基於可移動節點的容錯柵欄覆蓋策略設計；（4）可移動異構節點最優部署分配算法設計。 項目組針對以上研究內容展開深入研究並取得了一系列成果：（1）綜述了基於無線感測器網路的柵欄覆蓋研究工作進展，指出了未來研究方向；（2）首次深入研究節點異構及位置誤差對柵欄覆蓋的影響，提出了容錯柵欄覆蓋策略，為柵欄覆蓋從理論研究邁入實際套用提供了有力支撐；（3）研究如何利用移動節點有效構建柵欄覆蓋檢測入侵目標，為節點部署最佳化提供理論指導；（4）針對低占空比下網路無法有效處理突發事件（節點檢測到目標）導致的高負載問題，提出了基於混合CSMA/TDMA的自適應多信道MAC協定，滿足了套用對可變負載的自適應頻寬需求。此外，在通信安全、信息實時傳輸、數據安全收集與發布等方面也取得了一系列成果。 在本項目資助下，發表學術論文27篇（SCI檢索20篇，EI檢索7篇），其中CCF 推薦的A類論文7篇，4篇成果入選ESI高被引論文；3項國家發明專利被受理。本項目研究將解決柵欄覆蓋在實際套用中面臨的節點異構性及位置信息不準確等難題，為柵欄覆蓋在安全防衛領域的進一步套用提供理論基礎與方法支撐，推動感測器網路在安全防衛領域的發展與廣泛套用。
