：本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡技術領域的覆蓋優(yōu)化方法，具體涉及一種基于Voronoi圖的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點覆蓋控制的優(yōu)化方法。

背景技術：
：無線傳感器網(wǎng)絡(WirelessSensorNetworks，WSNs)是由大量被部署在監(jiān)測區(qū)域，靜止或移動的，具有感知能力、計算能力和通信能力的傳感器節(jié)點所組成的多跳自組織網(wǎng)絡。這些傳感器節(jié)點能夠實時感知、采集和處理用戶所需的信息，采用無線傳輸?shù)姆绞綄⑻幚砗蟮男畔⑺偷接脩艚K端。WSN涉及微機電系統(tǒng)(MEMS)、集成電路(IC)、無線通信和低功耗嵌入式等多個學科領域。以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了一場信息感知的變革。許多情況下無線傳感器網(wǎng)絡在人員無法到達的惡劣環(huán)境下工作，此時傳感器節(jié)點只能被隨機拋撒在監(jiān)測區(qū)域，如采用飛行器進行拋撒投放。初次隨機拋撒的傳感器位置分布不均勻，極易出現(xiàn)盲區(qū)無法保證監(jiān)測區(qū)域的覆蓋率和確保網(wǎng)絡的連通性，需移動節(jié)點進行二次部署調整節(jié)點分布的均勻性從而提升無線傳感器網(wǎng)絡的覆蓋率和連通性。目前無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點覆蓋優(yōu)化方法可以分為三類，虛擬力算法，群體智能算法和計算幾何算法。優(yōu)化方法1：在公開號為CN101051973的中國專利申請中，提出了一種基于虛擬力的移動無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點布局方法。其主要思路為：無線傳感器網(wǎng)絡工作環(huán)境中的各類對象(包括待探測目標、障礙地形、待探測熱點區(qū)域、傳感器)均會對傳感器產(chǎn)生虛擬的引力與斥力作用。計算傳感器節(jié)點受到虛擬力的大小和方向并使傳感器做相應移動，從而使傳感器節(jié)點均勻擴散提升覆蓋率。優(yōu)化方法2：在公開號CN101448267的中國專利申請中，提出了一種基于離散二進制的粒子群優(yōu)化算法的覆蓋機制。將傳統(tǒng)PSO算法的粒子位置編碼方式改變?yōu)槎M制編碼，二進制的長度等于所有的傳感器數(shù)量N。定義“覆蓋率”和“消耗率”兩個適應度函數(shù)，使用PSO算法的進化機制對其進行優(yōu)化。上述優(yōu)化方法1與優(yōu)化方法2的缺陷為：涉及權重參數(shù)的選擇。Voronoi圖是一種解決覆蓋控制問題的有效方法，Voronoi圖中的Voronoi單元與目標點的覆蓋情況存在對應關系可以有效確定盲區(qū)位置。對應關系有三種。關系1：某Voronoi單元內的目標點到相應傳感器節(jié)點的距離最近。若目標點被覆蓋，則一定被該Voronoi單元內的傳感器節(jié)點覆蓋。若該Voronoi單元內的節(jié)點未覆蓋目標點，則該目標點處存在盲區(qū)。關系2：某Voronoi單元各邊上的目標點至與其共邊的Voronoi單元內的節(jié)點的距離相等。若目標點被覆蓋，則一定被共邊的兩個Voronoi單元內的節(jié)點同時覆蓋。若這兩個節(jié)點未覆蓋目標點，則該目標點處存在盲區(qū)。關系3：某Voronoi單元至共點的三個Voronoi單元內的節(jié)點的距離相等。若頂點被覆蓋，則一定被共點的三個Voronoi單元內的節(jié)點同時覆蓋。若這三個節(jié)點未覆蓋頂點，則該頂點處存在盲區(qū)。

技術實現(xiàn)要素：
：本發(fā)明的目的在于針對無線傳感器覆蓋優(yōu)化問題，提出一種Voronoi圖盲區(qū)的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點覆蓋優(yōu)化方法，本發(fā)明的基本步驟包括：(1)在L×W的監(jiān)測區(qū)域T內隨機散布N個感知半徑為Rs的無線傳感器；(2)初始化算法的各個參數(shù)(傳感器節(jié)點數(shù)量N，感知半徑Rs，迭代次數(shù)itermax，離散化密度TD)。N＝LT×wT其中ceil表示正無窮方向取整，floor表示負無窮方向取整，rem表示取余數(shù)；按離散化密度TD將監(jiān)測區(qū)域T離散化為a×b的目標點陣，每個目標點的位置記為tj＝(xj,yj),通過rand函數(shù)隨機布置節(jié)點，生成傳感器節(jié)點初始位置，即無線傳感器節(jié)點的集合S，表示為S＝{s1,s2,…,sN}；其中每個節(jié)點的位置記為si＝(xi,yi)。(3)對監(jiān)測區(qū)域T進行Voronoi圖劃分，Voronoi單元的集合為V＝{v1,v2,···,vN}。在本發(fā)明中的Voronoi圖是由相鄰傳感器節(jié)點連線形成的Delaunay三角網(wǎng)各邊做垂直平分線所組成的凸多邊形的集合。凸多邊形稱為Voronoi單元。如圖2所示。(4)當前節(jié)點si與其鄰居節(jié)點集Z＝{z1,z2,···,zn}共同組成節(jié)點集合Ki＝{si,z1,z2,···,zn}，Ki對應的Voronoi單元集合Vk＝{vi,vz1,vz2,···,vzn}。計算當前節(jié)點si所對應vi的頂點覆蓋情況。若頂點全部已覆蓋轉步驟(9)，若頂點未全部覆蓋...