无线传感器网络覆盖调度算法的研究的开题报告.docx

无线传感器网络覆盖调度算法的研究的开题报告
一、选题背景和意义
无线传感器网络是由众多节点组成的，分布在一个区域内的自组织网络，是目前最热门的研究方向之一。无线传感器网络具有自组织、自适应、灵活部署、低成本等优点，可以广泛应用于测量、监测、控制等领域。然而，无线传感器网络存在节点能量限制、网络带宽限制和数据传输延时等问题，这些问题的解决需要开展深入的研究。
在无线传感器网络中，节点的布置和覆盖范围是十分重要的。节点覆盖范围直接影响节点能耗和数据传输质量。因此，如何合理地调度节点的布置和覆盖范围，提高网络效率和节点能量利用率，是无线传感器网络研究的一个重要方向。
二、研究目标和内容
本课题旨在研究无线传感器网络节点的覆盖调度算法，主要目标是设计出一种能够在覆盖范围内最大化节点联系的覆盖调度算法。具体研究内容包括：
1.研究无线传感器节点的布置和覆盖范围，并分析节点覆盖范围与网络效率和节点能耗的相关性。
2.研究节点覆盖范围的最优调度问题，考虑节点的能量限制和网络带宽限制。
3.设计并实现一种能够在覆盖范围内最大化节点联通的覆盖调度算法，并进行实验验证和性能评估。
三、研究方法和技术路线
本课题将采用以下研究方法和技术路线：
1.文献调研：分析相关研究领域的文献和研究现状，了解无线传感器网络节点的布置和覆盖范围的相关概念和理论。
2.理论分析：建立无线传感器网络节点的覆盖范围和效率的数学模型，分析节点覆盖范围与网络效率和节点能耗的关系。
3.算法设计：根据理论分析结果，设计一种能够在覆盖范围内最大化节点联通的覆盖调度算法。
4.实验验证：利用MATLAB等软件工具建立实验模型，在实验平台上进行实验验证，并对算法进行性能评估和对比分析。
四、预期成果
本课题预期取得以下成果：
1.深入了解无线传感器网络节点布置和覆盖范围的相关概念和理论。
2.建立无线传感器节点的覆盖范围和效率的数学模型，分析节点覆盖范围与网络效率和节点能耗的关系。
3.设计并实现一种能够在覆盖范围内最大化节点联通的覆盖调度算法，并进行实验验证和性能评估。
4.论述研究结果、结论和对未来研究的展望。
五、研究进度安排
时间节点研究内容
第1-2周文献调研和理论分析
第3-4周搭建实验平台
第5-6周确定算法设计思路
第7-8周算法设计和实现
第9-10周对算法进行验证和性能评估
第11-12周论文撰写和修改
第13-14周答辩准备和成果展示
六、参考文献
[1]LiW,HuangY,ZhangX.Anoptimalconnectivity-basedcoverageschedulingalgorithmforwirelesssensornetworks[C]//WirelessCommunicationsandNetworkingConference(WCNC),2016IEEE.IEEE,2016:1-6.
[2]LiuG,CuiL,QiaoY,etal.Coverageschedulingforwirelesssensornetworkswithenergyharvestingconstraints[C]//2016IEEEInternationalConferenceonCommunications(ICC).IEEE,2016:1-6.
[3]ChenK,ChenT.Sensornetworkcoveragewithguaranteedconnectivityandoptimalnumberofsensors[C]//INFOCOM2006.25thIEEEInternationalConferenceonComputerCommunications.Proceedings.IEEE,2006:1-12.
[4]LiG,YeM,ChenY,etal.Onbuildingenergy-efficientwirelesssensornetworks:coverageproblemsandsolutions[C]//INFOCOM2005.24thAnnualJointConferenceoftheIEEEComputerandCommunicationsSocieties.ProceedingsIEEE.IEEE,2005:2845-2856.
[5]LiuF,LiXY,WuJ,etal.Distributedk-coverageformationinwirelesssensornetworks[C]//INFOCOM2008.The27thConferenceonComputerCommunications.IEEE,2008:635-643.