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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(xiàng)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(gè)點(diǎn)至少被一個(gè)無線Fairchild傳感器覆蓋。然而在現(xiàn)實(shí)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(shí)，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(duì)這一問題實(shí)施WSN的覆蓋恢復(fù)。在混合無線Fairchild傳感器網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)Fairchild傳感器的再定位是覆蓋洞修補(bǔ)研究的一項(xiàng)重要分支。

混合無線Fairchild傳感器
通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)Fairchild傳感器進(jìn)行分派，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)Fairchild傳感器向覆蓋洞所在位置的移動(dòng)，從而實(shí)施覆蓋洞修補(bǔ)。然而，現(xiàn)有算法在時(shí)效性覆蓋洞修補(bǔ)、串聯(lián)移動(dòng)機(jī)制下的移動(dòng)Fairchild傳感器分派、移動(dòng)Fairchild傳感器的移動(dòng)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(duì)上述四個(gè)方面的移動(dòng)Fairchild傳感器分派進(jìn)行了深入研究。首先，通過網(wǎng)格模型實(shí)現(xiàn)了修補(bǔ)時(shí)效性覆蓋洞的移動(dòng)Fairchild傳感器分派。而后，通過移動(dòng)Fairchild傳感器的空位分離實(shí)現(xiàn)了串聯(lián)移動(dòng)機(jī)制下移動(dòng)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(shí)現(xiàn)了移動(dòng)Fairchild傳感器在再定位過程中移動(dòng)能量消耗的優(yōu)化。zui后，通過單元分隔、嵌入和在線匹配實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)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(shí)效性覆蓋洞修補(bǔ)模型，設(shè)計(jì)了基于時(shí)效性覆蓋洞修補(bǔ)的移動(dòng)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(shí)出現(xiàn)多個(gè)時(shí)效性覆蓋洞時(shí)容易出現(xiàn)移動(dòng)Fairchild傳感器的分派沖突。針對(duì)這一問題，提出了基于網(wǎng)格的時(shí)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(yùn)行的分布式多移動(dòng)Fairchild傳感器調(diào)度協(xié)議可解決移動(dòng)Fairchild傳感器分派沖突問題，實(shí)現(xiàn)時(shí)效性覆蓋洞的修補(bǔ)。提出了一種新的串聯(lián)移動(dòng)機(jī)制下的移動(dòng)Fairchild傳感器分派算法。在現(xiàn)有算法中，該機(jī)制下的移動(dòng)Fairchild傳感器分派同樣存在分派沖突，且因移動(dòng)Fairchild傳感器無法同時(shí)開始移動(dòng)容易造成問題的加劇。本文提出，根據(jù)在串聯(lián)移動(dòng)中是否生成新的覆蓋洞可將移動(dòng)Fairchild傳感器分為S型和E型兩類，后者的移動(dòng)會(huì)生成新覆蓋洞。通過將E型移動(dòng)Fairchild傳感器和其可能生成的覆蓋洞分離，可使用直接移動(dòng)機(jī)制下的分派算法對(duì)串聯(lián)移動(dòng)機(jī)制下的移動(dòng)Fairchild傳感器進(jìn)行無沖突的同時(shí)分派?；谶@一結(jié)論，本文提出了一種串聯(lián)移動(dòng)機(jī)制下的移動(dòng)Fairchild傳感器分布式分派算法。當(dāng)移動(dòng)Fairchild傳感器的zui大移動(dòng)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(dòng)Fairchild傳感器分派?，F(xiàn)有算法缺乏對(duì)其輸出分派中全部和單個(gè)移動(dòng)Fairchild傳感器移動(dòng)能量消耗的同時(shí)考察。針對(duì)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(dòng)Fairchild傳感器分派。通過對(duì)兩個(gè)單目標(biāo)*算法的融合，該算法zui小化全部移動(dòng)Fairchild傳感器移動(dòng)能量消耗總和并同時(shí)zui小化移動(dòng)Fairchild傳感器的zui大移動(dòng)能量消耗，實(shí)現(xiàn)了覆蓋洞修補(bǔ)過程中對(duì)整體和單個(gè)移動(dòng)Fairchild傳感器的移動(dòng)能量消耗控制。提出了實(shí)施覆蓋洞在線修補(bǔ)的移動(dòng)Fairchild傳感器分派算法?，F(xiàn)有算法難以為逐個(gè)出現(xiàn)的覆蓋洞分派移動(dòng)Fairchild傳感器實(shí)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(dòng)Fairchild傳感器集中式分派算法實(shí)施覆蓋洞的在線修補(bǔ)。同時(shí)，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(shí)施覆蓋洞的分布式在線修補(bǔ)。移動(dòng)Fairchild傳感器的在線分派算法可對(duì)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(shí)施網(wǎng)絡(luò)覆蓋的維護(hù)。