管道支持移动传感器网络部署和调度研究综述
新一代调度技术支持系统调查大纲内容

新一代调度技术支持系统调查大纲内容随着现代社会的发展,调度技术支持系统在各个行业中发挥着越来越重要的作用。
为了更好地了解新一代调度技术支持系统的现状和未来发展趋势,我们进行了一项调查研究。
本文将全面介绍调度技术支持系统的调查内容,以及对其进行归纳和分析的结果,希望对相关行业的决策者们在引入和使用调度技术支持系统时起到指导作用。
调查大纲的第一部分是关于调度技术支持系统的应用范围和行业特点的调查。
我们调查了不同领域的公司和组织,包括物流公司、公共交通部门、医疗机构等,以了解调度技术支持系统在各行业中的具体应用情况。
结果显示,调度技术支持系统被广泛应用于车辆调度、人员调度、资源分配等方面,可以帮助提高效率和降低成本。
第二部分调查的内容是调度技术支持系统的功能需求和特点。
我们询问了调度人员对系统功能的需求和期望,以及对现有系统的不足之处。
调查结果显示,调度人员希望系统具有实时监控、智能调度、数据分析等功能,以提高决策效率和准确性。
此外,他们对系统的易用性和用户界面的友好性也提出了一些意见和建议。
第三部分是关于调度技术支持系统未来发展的调查。
我们询问了调度人员对未来系统发展方向的看法和期望,以及他们对人工智能、大数据等新技术在调度系统中的运用的看法。
结果显示,调度人员希望系统能够更加智能化、自动化,并能够对复杂的调度问题进行预测和优化。
他们也认为新技术的引入将会给调度系统带来革命性的变化和提升。
综合以上调查内容,我们可以得出以下结论和指导意义:调度技术支持系统在不同行业中的应用广泛,其功能需求和未来发展趋势也与时俱进。
因此,在引入和使用调度技术支持系统时,决策者们应该注重系统的实用性和适应性,根据具体需求选择合适的系统,并密切关注新技术的应用和发展趋势,及时更新系统以适应行业的发展和变化。
总之,调度技术支持系统调查的结果为相关行业的决策者们提供了有价值的参考。
通过了解系统的应用、功能需求和未来发展趋势,决策者们可以更加准确地选择和使用调度技术支持系统,从而提高工作效率和管理水平,为企业的发展带来更大的机遇和挑战。
城市供水管网优化调度研究现状

城市供水管网优化调度研究现状城市供水管网是现代城市必不可少的基础设施之一,优化城市供水管网的调度是提高城市水资源利用效率和保障水资源安全供应的重要途径。
本文通过文献综述的方法,对城市供水管网优化调度研究现状进行总结和分析,以期为相关领域的研究和实践提供参考。
一、优化调度方法城市供水管网优化调度的方法多种多样,其中主要包括传统的优化方法、人工智能优化方法、统计学方法等。
传统的优化方法主要包括线性规划、非线性规划、整数规划、混合整数规划等,这些方法主要是从经济成本和水质以及供水量等角度考虑管网的优化调度。
人工智能优化方法主要包括遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法、模糊控制等,这些方法主要从优化效率和优化质量两个方面考虑管网的优化调度。
统计学方法主要包括回归分析、时间序列分析、主成分分析等,这些方法主要是从数学统计分析角度考虑管网的优化调度。
二、研究领域城市供水管网优化调度研究领域主要有两个:一是管网结构与设计优化,二是管网运行与调度优化。
管网结构与设计优化是指在管网的结构和设计上进行优化,以减少供水成本、提高供水质量等目的。
该领域研究主要是从管网模型的选择、管道长度和直径的设计、供水泵站的位置和数量以及供水区划设计等方面进行研究。
管网运行与调度优化是指在管网运营和调度中进行优化,以提高管网运行效率、稳定供水压力、降低泄漏损失等目的。
该领域研究主要是采用不同的优化方法,对管网供水压力、流量等进行调度和控制,使其满足管网的运行要求。
三、研究现状近年来,随着计算机技术和数学优化方法的不断发展,城市供水管网优化调度研究取得了许多进展。
其中传统优化方法的应用比较广泛,例如基于整数规划的管网设计方法、基于线性规划的管网水质调度方法等。
与传统优化方法相比,人工智能优化方法在城市供水管网优化调度领域也有不少应用,例如基于遗传算法的管网建设规划方法、基于模拟退火算法的供水泵站优化布局方法等。
除此之外,研究者们还不断尝试新的研究方法,例如采用机器学习算法对供水管网进行智能优化调度,利用多目标优化算法对供水管网进行优化等。
面向管道系统的无线传感器网络三维节点部署算法

YU Hu a p i n g , GUO Me i
( 1 。 C o l l e g e o f C o m p u t e r S c i e n c e , Y a n g t z e U n i v e r s i t y , J i n g z h o u 4 3 4 0 2 3 , C h i n a ; 2 . D e p a r t me n t o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , Y a n g t z e U — n i v e r s i t y , J i n g z h o u 4 3 4 0 2 3 , C h i n a )
余 华 平 , 郭 梅
( 1 . 长 江大 学 计算机科 学学院, 湖北 荆州 4 3 4 0 2 3 ; 2 长江大学 科 学技术处 , 湖北 荆州 4 3 4 0 2 3 )
摘 要: 管道系统是事关国民经济发展的基础设 施 , 而节点 的三维部署 问题是基于无线 传感器 网络 的管道监控系统
的基础性技术 问题. 首先把三维管道结构映射为 X Y和 X Z 2 个 二维平面结构 , 分别对其 进行传感器节 点部署优化分 析. 然后在此基础上 , 设计 了面向管道 系统 的三维传感 器节点 的部署算 法. 最后对算 法进行 了覆盖性 能 、 连 通性能 以 及能耗性能 的评价 , 结果 表明 , 该算法能有效解决管道系统节点三维部署 问题 , 为超长油气管 道 、 城市 自来水管 网及 污水管 网监测提供理论指导和实践依据 . 关键词 : 三维节点部署 ; 无线传感器 网络 ; 管道系统 ; 覆盖 ; 连通 ; 能耗
油气长输管道无线传感器网络监测系统

性部 署和 随机部署 。随机部署 即随机抛 撒节点 ,进
行连 通度测 试 ,统 计 测 试 结果 。多 次 抛 撒实 验 后 ,
根 据实 验结果 得 出抛撒 区域 、通讯 半径 、节点数 目 和 网络 连通度 之 间的关 系 。随机抛 撒 的节点分 布基
本 服从 均匀分 布 。 ]
是靠 在管 道沿线 安装 检测点 ,通 过不 同的传感 器对 管道 工 作 参 数 进 行 检 测 ,如 测 量 流 量 、温 度 、压
1 现 有 技 术及 面 临 问题
长输管 道 的老 化 、腐 蚀 、突发 性 自然 灾 害及 人
为破坏 等都会 造成 管道破 裂乃 至泄 漏 ,如 不及 时发
现加 以处 置 ,不仅会 造成 能源 浪费 、经济损 失 、污 染 环境 ,而 且 会 危 及 人 身 安 全 ,甚 至 造 成 灾 难 事 故 ,所 以长输 管道 运行监 测 日益受 到重视 。 目前 泄
如果 测得 流量 / 力 变化 量 比预 先设 定 的大 ,可认 压
低廉 的针 对长输 管道 运行情 况 的 网络监控 系
统 。仿真 实验表 明 ,该 系统 具有较 高的定位
精度 和针 对 小泄漏 问题 较 高的灵敏 度 。
关键词 :无 线 传 感 器 网络 ;长 输 管 道 ; 监测 ;仿真 实验 在原 油长输 管 道运行 中 ,长输管 道 的监 控一直 是 一大难 题 。随着无 线通信 技术 的发 展 ,无 线传感 器 网络在 多 领 域 的应 用 研 究 已成 为 国外 的研 究 热 点 ,并取 得 了可喜 的进展 。 因此 可 以组 建无 线传感 器监 测 网络 来 满 足 实 时 、准 确 监 测 长 输 管 道 的需 求 。建立 一个无 线传感 器 网络覆 盖所需 的监 测现场 和监 测对 象 ,充 分 发 挥无 线 传 感 器 网络 布点 灵 活 、 布控 简单 、成本低 廉 的优点 ,提高 长输 管道安 全检 测 的实时性 和可靠 性 ,具有 重要 的现实 意义 。
供水管网科学调度决策支持系统理论和应用研究

3、数据存储
3、数据存储
供水管网调度决策支持系统需要处理大量的数据,因此需要一个稳定、高效 的数据存储系统来支持。通常,该系统采用分布式数据库或云存储方案来确保数 据的可靠性和完整性。
3、数据存储
三、供水管网调度决策支持系统在实际应用中面临的问题与挑战
1、数据采集难度大
1、数据采集难度大
供水管网的数据采集涉及到多个站点和多种参数,如何确保数据采集的准确 性和实时性是一大挑战。同时,数据采集设备的安装和维护也需要大量的人力物 力投入。
2、功能模块
2、功能模块
供水管网调度决策支持系统的功能模块包括:数据采集、数据处理、模型预 测、决策支持、系统管理等多个部分。其中,数据采集模块通过传感器等技术手 段实现;数据处理模块利用数据库和管理软件对数据进行存储和管理;模型预测 模块可采用神经网络、回归分析等算法进行预测;决策支持模块通过可视化界面 展示预测结果并提供调度建议;系统管理模块则负责对整个系统进行配置和维护。
四、针对上述问题的解决方案
1、优化数据采集方式
1、优化数据采集方式
为了提高数据采集的准确性和实时性,可以采用高精度传感器和自动化采集 设备,同时加强对数据采集设备的维护和校准。此外,还可以采用网格化的数据 采集方式,实现对供水管网全覆盖监测。
2、提高系统稳定性
2、提高系统稳定性
采用高可用性的服务器和网络设备,建立多点备份和容错机制,确保系统的 高可用性。同时,定期对系统进行全面检测和软件更新,以提高系统的稳定性和 可靠性。
3、加强数据隐私保护
3、加强数据隐私保护
采用加密技术和访问控制机制,限制用户对数据的访问权限。同时,加强对 数据存储和传输环节的安全防护,防止数据泄露和非法访问。
智能算法在地下供排水管网传感器优化布设中的应用综述

计算机科学与人工智能河南科技Henan Science and Technology总第817期第23期2023年12月收稿日期:2023-08-22基金项目:国家重点研发计划“城市供水和排水管网服役状态智能感知技术与设备”(2022YFC3801000)。
作者简介:李清富(1966—),男,博士,教授,研究方向:工程结构安全性、耐久性及修复技术。
智能算法在地下供排水管网传感器优化布设中的应用综述李清富李泽祎(郑州大学水利与交通学院,河南郑州450001)摘要:【目的】我国基础设施受多种因素影响,出现了不同类型病害。
如何在不损坏主体结构的前提下,对基础设施进行健康监测,成为亟待解决的问题。
传感器作为健康监测的必要设备,其布设方式是否合理,会对监测系统的可靠性产生重要影响。
【方法】以传感器优化布设为例,分析总结传感器布设时所使用的智能算法及优化布设准则。
【结果】目前,国内外对传感器优化布设准则及优化智能算法的研究多是基于桥梁等地上结构进行的,且大多数研究是在传感器数量已知、基于单一目标前提下进行的。
【结论】鉴于城市地下供水排水管网健康监测的复杂性,迫切需要找到一种优化布设方法,能同时满足传感器布设数量及多目标优化的需求。
因此,基于智能算法的多目标优化理论将成为城市地下供水排水管网一体化监测的重要研究方向。
关键词:智能算法;优化准则;传感器布设;地下管线;多目标优化中图分类号:TU991文献标志码:A文章编号:1003-5168(2023)23-0016-05DOI :10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.23.004Application of Intelligent Algorithm in Optimal Sensor Placement ofUnderground Water Supply and Drainage Pipeline NetworkLI Qingfu LI Zeyi(School of Water Conservancy and Transportation,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China)Abstract:[Purposes ]The infrastructure in China is affected by many factors,and there are different typesof diseases.How to monitor the health of infrastructure without damaging the main structure has becomean urgent problem to be solved.As a necessary equipment for health monitoring,whether the layout of sensors is reasonable will have an important impact on the reliability of the monitoring system.[Methods ]Taking the optimal layout of sensors as an example,the intelligent algorithms and optimal layout criteria used in sensor layout were analyzed and summarized.[Findings ]At present,most of the research on sen⁃sor optimization layout criteria and optimization intelligent algorithms at home and abroad is based onground structures such as bridges,and most of the research is based on the premise that the number of sensors is known and based on a single target.[Conclusions ]In view of the complexity of health monitor⁃ing of urban underground water supply and drainage network,it is urgent to find an optimal layout method,which can meet the needs of sensor layout and multi-objective optimization at the same time.Therefore,the multi-objective optimization theory based on intelligent algorithm will become an impor⁃tant research direction of integrated monitoring of urban underground water supply and drainage network.Keywords:intelligent algorithms;optimization criteria;sensor placement;underground pipelines;multi-objective optimization0引言近年来,随着城市规模不断扩大,城市供水和排水管网的病害机理受到国内外越来越多学者的重视。
供水管网调度自动化的创新与应用探析

供水管网调度自动化的创新与应用探析随着城市化进程的不断加快,城市供水管网的调度管理面临着日益严峻的挑战。
传统的供水管网调度管理方法往往依靠人工操作,面临着运行效率低、调度决策不及时等问题,难以适应城市供水管网快速发展的需求。
为了解决这一问题,供水管网调度自动化技术应运而生。
本文将通过对供水管网调度自动化的创新与应用进行探析,从技术原理、应用效果、发展趋势等方面进行深入剖析,旨在提供一些有益的启示与借鉴。
一、技术原理供水管网调度自动化技术是指采用先进的信息科学、自动化控制技术对供水管网进行实时、动态的监控与调度管理,通过实时数据采集、处理和分析,利用数学模型、仿真算法等先进技术进行智能化决策,实现对供水管网的精细化、智能化管理。
其技术原理主要包括以下几个方面:1.实时数据采集与监控利用传感器、仪表等设备对供水管网的运行状态进行实时数据采集,包括水质、水压、流量等参数。
通过建立监控中心,实现对供水管网的远程监控,及时掌握管网运行的动态变化,为后续智能化决策提供数据支撑。
2.数学建模与仿真算法将供水管网的运行规律进行数学建模,利用仿真算法对不同情况下的供水管网进行模拟推演,分析管网运行的优化方案,为智能化决策提供理论支持。
3.智能化决策与控制结合实时数据和数学模型,利用人工智能、模糊控制等技术进行管网调度决策,实现对管网运行的自动、精细控制,提高供水管网的运行效率和安全性。
以上技术原理构成了供水管网调度自动化的基础框架,为实现对供水管网的智能化管理提供了技术支撑。
下文将对供水管网调度自动化技术的应用效果进行分析。
二、应用效果供水管网调度自动化技术的应用效果主要体现在以下几个方面:1.提高供水管网运行效率传统的供水管网调度决策往往依赖于人工经验和判断,难以及时、准确地把握管网运行状态。
而引入自动化技术后,可以实现对管网的实时监控和智能化决策,提高了管网的运行效率,减少了能源消耗,降低了供水成本。
2.提升供水管网安全性通过自动化技术的应用,可以及时发现管网运行中的异常情况,并通过智能化决策系统实现自动处理和控制,避免了供水管网发生安全事故的风险,为城市居民提供了更加稳定、可靠的供水服务。
管道支持移动传感器网络部署和调度研究综述

S re fo e ly n n c e ui g o u v y o n d p o me ta d s h d l f n c be b s d mo i r ls e s rn t o k a l a e bl wi e s s n o ew r e e
Z HONG Jn 。 i一,YUAN Xu . e ,L n - in ’ i gwe ew n UO Ge g q a g
( . hnhnIvn oI om t nTcnl yC .Ld hnhnG a g og58 5 1S eze eg frai eh o g o t,S eze un dn 10 7,C ia 2 C lg o p t c ne& Tcn l y n n o o hn ; . oeeo C m ue Si c l f r e e oo h g
t r e eo m e tdie t . u e d v lp n r ci on
Ke r s mo i e s rn t r y wo d : b l s n o ewok;s h d l g;d p o me t e c e ui n e l y n
构建 一个 混合 网络 , 中包 含静止 节点和移 动节点 。此 时 , 其 静
这样就可 以用静止节点对 目标区域进行粗粒度 的监测 , 然后调
线 网络 , 目的是 协作 地感 知 、 集和处 理网络覆 盖的地理 区域 采 中特定感知对 象 的信息 , 发布 给观察 者 。 由于无线 传感 并 器 网络无须 固定 的设备支 撑 、 以快速部 署 、 用 自组 织 的灵 可 使 活组 网方 式 , 受 有 线 网络 约 束 , 此 具 有 广 阔 的 应 用 前 不 因 景 。基于各类传感 网络 节点 平 台、 向各 个领域 应用 需求 面 的研究项 目层 出不穷 , 不仅 在工业 、 业 、 农 军事 、 环境等传统 领 域具有巨大的应用 价值 , 许多新 兴领 域也 逐渐 体现 其优越 在 性 。随着计算成本 的下降 以及微处理器技术的发展 , 传感 器 网络在很多领域已经进入实用阶段 , 并将逐步深入到人类生
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收稿日期:2011-07-25;修回日期:2011-08-28基金项目:国家自然科学基金—青年科学基金项目(60903224);2010年广州市应用基础研究计划项目(2010Y1-C741);广州市重大科技专项计划资助项目(2009A1-D151)作者简介:钟经伟(1978-),男,湖南岳阳人,主任,硕士,博士研究生,主要研究方向为无线传感网、操作系统安全(zhongjingwei@21cn.com );袁学文(1962-),男,湖南长沙人,总工程师,高级工程师,本科,主要研究方向为无线传感网技术、RFID 技术在食品安全领域中的应用.管道支持移动传感器网络部署和调度研究综述*钟经伟1,2,袁学文1,罗更强1(1.深圳远望谷信息技术有限公司,广东深圳518057;2.国防科学技术大学计算机学院,长沙410073)摘要:在分析移动传感网络用途的基础上,综述了移动传感网络部署和调度的研究现状,提出了基于管道支持的移动传感器网络部署和调度方法,识别和分析了其当前面临的一组关键挑战,展望和讨论了其未来的发展方向。
关键词:移动传感器网络;调度;部署中图分类号:TP393文献标志码:A文章编号:1001-3695(2012)01-0012-04doi :10.3969/j.issn.1001-3695.2012.01.003Survey of on deployment and scheduling ofcable based mobile wireless sensor networkZHONG Jing-wei 1,2,YUAN Xue-wen 1,LUO Geng-qiang 1(1.Shenzhen Invengo Information Technology Co.Ltd ,Shenzhen Guangdong 518057,China ;2.College of Computer Science &Technology ,National University of Defense Technology ,Changsha 410073,China )Abstract :On the analysis of mobile sensor network purpose ,this paper overviewed the state-of-the-art of researches on themobile sensors network deployment and scheduling ,and proposed deployment and scheduling method of the cable based mobile sensor network to identify and analyze a number of key challenges of such technology.Finally ,it outlooked and discussed fu-ture development direction.Key words :mobile sensor network ;scheduling ;deployment0引言无线传感器网络(wireless sensor networks ,WSN )是由大规模部署在监控区域内的传感器节点通过自组织方式形成的无线网络,目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中特定感知对象的信息,并发布给观察者[1]。
由于无线传感器网络无须固定的设备支撑、可以快速部署、使用自组织的灵活组网方式,不受有线网络约束,因此具有广阔的应用前景[2]。
基于各类传感网络节点平台、面向各个领域应用需求的研究项目层出不穷,不仅在工业、农业、军事、环境等传统领域具有巨大的应用价值,在许多新兴领域也逐渐体现其优越性[3 6]。
随着计算成本的下降以及微处理器技术的发展,传感器网络在很多领域已经进入实用阶段,并将逐步深入到人类生产、生活的各个领域。
传统的传感器网络一般采用静态传感器节点,一旦部署,所有节点的位置和感知范围就不再发生变化。
如果要进行更高精度的监测,可以采用移动传感器。
移动传感器节点比一般的传感器节点的感知、通信能力更强,它可以根据需要移动到应用指定的任意位置,实现网络的动态按需部署。
不仅可以避免和弥补覆盖盲区,增强网络的监控能力,还可以辅助数据的收集、避免拥塞、实时可靠地传递紧急数据。
但是完全部署移动传感器节点会导致网络的开销较大。
另一种可选的方案是构建一个混合网络,其中包含静止节点和移动节点。
此时,静止节点可以采用相对便宜的低精度的部件,它们对目标区域进行完全覆盖;移动节点配备高精度的部件,它们的数量有限。
这样就可以用静止节点对目标区域进行粗粒度的监测,然后调度移动节点对感兴趣的事件进行精确监测。
近年来已有不少关于无线移动传感器网络的文章发表在SIGCOMM 、MOBI-COM 、MOBIHOC 等顶级会议上[7 11],从一个侧面反映了无线移动传感器网络已成为计算机网络学术界的一个新研究热点。
然而现有的研究对移动节点的假设较强,基本都假定节点可以移动到指定的任何区域,这种无限制的移动模型存在一些局限,在很多应用中并不现实:a )被监控的环境可能非常复杂,如煤矿中的坑道在地下纵横交错,在这样的场景中难以让节点随意移动;b )对监控环境进行建模和移动规划需要较高的智能,而传感器节点资源受限,在能力上难以支持;c )节点在监控环境中随意移动会干扰到人们的正常工作,完全暴露在外也容易遭受事故的影响;d )具备任意移动能力的传感器节点(某种程度上可称为机器人)的造价很高,大量部署需要高额的成本。
此外,现有的研究多数基于理论的研究,如分析移动网络中的间歇连通延时(inter-contact time )模型、节点在任意移动模型下的动态覆盖模型等,较少考虑现实应用中存在的具体问题。
本文在系统综述移动传感器网络部署和调度的基础上,深层次地识别和分析当前移动传感器网络部署和调度存在的问第29卷第1期2012年1月计算机应用研究Application Research of Computers Vol.29No.1Jan.2012题和面临的挑战,并展望了进一步研究的方向。
1移动传感器网络研究现状移动传感器网络的用途主要有两大方面:a)增强网络的覆盖和监控能力,b)协助数据收集,避免部分节点负担过重和产生拥塞。
这两部分工作主要集中研究移动节点的部署和调度策略。
还有一部分工作研究移动传感器网络的间歇连通路由。
下面分别从这三个方面分析国内外的研究情况。
1.1增强网络覆盖和监控由于随机部署过程中节点位置以及状态的随机性,网络可能会出现覆盖不均衡或者出现盲区的情形。
为了扩大网络覆盖和监控面积,需要使用具有移动能力的传感器节点,利用节点的移动能力在初始随机部署之后,调度节点移动进行自组织再部署,以改善网络覆盖质量。
Howard等人[12]假定网络全由移动节点构成,将每个可移动的机器人视为一个移动的传感器节点,设计了一种基于人工势场(potential field)的移动节点部署方法。
初始条件下节点聚集在一起。
通过节点之间以及节点与障碍物之间的排斥力,将聚集在一起的节点向四周扩散,从而扩大网络覆盖区域。
进一步,Howard还设计了一种迭代的自动部署算法,逐个将移动节点部署到应用环境中去。
每个新部署节点根据已经部署节点的感知信息来决定其目标位置[13]。
这样,节点能够按照应用需求分步达到优化覆盖的目的。
与此类似的工作还包括文献[14 17]。
Wang等人[18]考虑了由静态节点和移动节点组成的混合无线传感器网络中可移动节点的部署问题[18]。
静态节点检测到部署区域内存在的覆盖盲区后,向临近的可移动节点发出申请,试图通过可移动节点的移动减少甚至消除覆盖盲区。
由于一个可移动节点可能会同时收到来自多个不同静态节点的申请消息,Wang等人设计了一种竞争协议,使得可移动节点向能获取最大覆盖收益的位置移动。
为了最大化网络覆盖面积,Wang等人[19]还设计了三个分布式算法:VEC、VOR和Minimax 算法。
其中,VEC算法是将节点从高密度区域推向稀疏区域,VOR算法试图将节点朝局部最大覆盖盲区移动,而Minimax 算法试图将节点部署在局部Voronoi区域中心。
另外,Wang等人[20]通过节点移动来响应新事件或者消除失效节点的影响,通过改变节点的位置形成更多的无交节点集合,从而有利于延长网络生存时间[21]。
以上工作都是为了弥补初次部署的不足,然后通过节点移动来最大化覆盖区域。
但这些策略只考虑了节点的一次再部署,而在移动节点不充足的情况下,一次再部署依然存在覆盖的不均衡问题。
为达到最优覆盖,文献[22]考虑了一次重部署的缺陷,基于马尔科夫模型提出了一个分布式算法,利用可移动节点的连续移动特性来调度节点。
此外,文献[23]研究了在全移动传感器网络和混合网络结构中,移动节点数量与网络覆盖度之间的折中关系。
Hwang等人[24]提出了一种通过节点的移动来延长网络生存时间的集中式算法。
在SET-K COVER问题中,网络的生存时间取决于无交节点集个数。
该算法首先使用文献[25]提出的方法将网络节点划分为若干无交节点集,再通过改变不属于任何节点集的可移动节点位置来将剩余节点组织成尽可能多的无交节点集。
Liu等人[8]研究了移动传感器网络的覆盖特性。
通过节点的移动,原来不被覆盖的区域也逐渐被移动到本地的节点所覆盖,因此总的覆盖面积在增加。
Liu等人定义了即时覆盖区域和一段时间内覆盖区域两种覆盖质量度量,利用随机移动模型,研究了覆盖区域同节点的密度与移动速度的关系,给出移动节点的最优移动策略。
Wu等人[26]利用扫描和维度交换的方式,提出了SMART协议,将网络从一个移动节点负载不均衡的状态转移到均衡状态。
Bisnik等人[7]研究了如何利用移动传感器节点来增强网络的事件捕获能力。
一个事件的存在有一定的时长,在事件消失前能被节点感知到就表示事件被捕获。
Bisnik等人还分析了移动节点的移动速度、移动路径和移动节点的数量对事件捕获能力的影响。
在这些工作中,均假定节点具有任意的移动能力,可以移动到指定的任何区域,没有边界条件的限制。
在现实的监控环境中,由于存在规划、造价等多方面的限制,任意移动模型难以得到实际的应用。
1.2协助数据收集在传感器网络中,数据收集大都采用多到一的通信模式。
因此,基站周围的节点将担负网络内的所有负载,成为网络性能的瓶颈,不但降低了网络的吞吐量,而且这些节点将快速失效,会降低网络的寿命。
此外,由于部署的随机性,一些区域的节点较少,传输负担较重,容易引发拥塞。