2010.2月總結

2月份針對移動部署WSN這個點，重點看了以下兩篇文章

 

ORRD (IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY, VOL. 58, NO. 6, JULY 2009  )

 

螺旋狀移動部署（2009 Tenth International Conference on Mobile Data Management: Systems, Services and Middleware）

 

    這是兩個依賴移動robot來部署節點的方案，吸引我的是它們都重點解決了obstacles和boundary問題，並且是移動部署。當然和我要做的不同是，它們利用的是robot，不是通過節點的自主移動。但是，我覺得robot部署和自主移動部署之間應該是存在關係或者說有指導作用的。對於robot移動部署設計，我總結了以下三大組成部分：

 

第一點，節點之間的相對位置問題。

      節點移動部署方案，從微觀局部來說，要解決的是“節點之間呈什麼相對位置關係時，所需數目最少”？這個問題等同於“節點有效覆蓋範圍最大的相對位置關係”。目前沒有比“相鄰三個節點處於正三角形三個頂點上，正三角形的邊長等於感應半徑的根號3倍 ”的相對位置更優的部署方法了，正三角點陣部署不僅是漸進最優的節點部署方法而且從幾何方法上可以證明並且結論很直觀。所以目前看到的旨在minimum節點個數的部署方案都會把節點的相對位置關係確定爲正三角點陣形狀。但是由於受這個限制，一般採用該點陣的文章都要假設通信半徑至少大於根號3倍感應半徑。

 

第二點，部署大量節點達到full-coverage的問題。

      既然節點間相對位置關係已經不能比正三角點陣更好，所以新的部署文章集中在“如何放置大量節點解決full-coverage問題”，其中的重頭戲在於解決obstacles和boundary問題。對於一個task area，區域一般可以分爲以下三個部分：正常區域、障礙物區域和邊界。所以目前的用robot移動部署節點的文章一般是先有個basic movement rules；當robot遇到Obstacles時設計了專門的rules，這裏簡稱爲O-rules；當robot遇到Boundary時設計了專門的B-rules。然後整篇文章的robot部署方案是將basic、Orules和Brules融合在一起的方案。
     ORRD中採用了一種類似於遊戲“貪食蛇”的蛇形移動方案；當robot部署的移動過程中，先探測是否有障礙物和邊界時，如果有，則採用預先設定好的Brule和Orule；探測沒有覆蓋空洞和障礙物或邊界後，再採用basic rules。rule的優先級是：Brule＞Orule＞basic rulus.
     螺旋狀移動部署採用的是螺旋移動部署方式，它和我那篇GRLD的不同是採用由中心向邊界部署的呈螺旋狀移動部署方案，並且解決了任務區域邊界和障礙物問題；性能分析上使用了平均使用節點個數、平均移動距離、平均能耗。

 

 

第三點，性能分析

     基於以上兩點，一個完整的部署方案描述下來，接着是證明其有效性。一般分爲理論證明和仿真驗證，其中，

 

理論證明使用的參數：

1.   證明有效率Efficient_Ratio小於等於1+a，a將是一個和網絡本身有關的常量（比如任務區域總面積、比如將區域劃分成水平條狀後的條狀平均長度，比如障礙物區域面積），其中

                      Efficient_Ratio=N_{my stratgy}/N_{ideal situation} 

N_{my stratgy}和N_{ideal situation}  是理論上推導的重點和難點。

 

2.   計算該部署方案需要的節點個數，一般是給出一個近似公式，或者是求出個數的上、下界然後和已有的方案結論進行比較。

 

仿真使用的性能評價參數：

1. Number of Deployed Sensors
2. Deployment Efficiency=ideal number of sensor deployment/real number of sensor deployment
3. Average Deploy Time
4. Energy Efficiency
5. Applied Frequence of Movement Types and Rules