无线传感器网络是具有高度学科交叉性的国内外研究热点之一,已成功应用于军事国防、工农业控制、环境检测和抢险救灾等领域.网络拓扑特征对许多算法性能具有重大影响,进而影响着网络生命周期.因此,网络拓扑特征提取是传感器网络研究中的重要内容.
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第1章 绪论1
1.1 传感器网络1
1.2 传感器网络的计算几何方法2
1.2.1 边界识别4
1.2.2 骨架提取5
1.2.3 网络分解7
1.3 传感器网络计算几何方法的应用9
1.3.1 网络定位9
1.3.2 网络路由11
1.3.3 网络导航13
1.3.4 信息存储与检索14
参考文献16
第一篇 二维传感器网络的骨架提取
第2章 基于完全边界信息的骨架提取27
2.1 骨架与角点28
2.1.1 骨架28
2.1.2 角点28
2.2 基于边界划分的骨架提取算法30
2.2.1 角点识别与边界划分31
2.2.2 骨架节点识别33
2.2.3 骨架弦与粗糙骨架34
2.2.4 优化骨架35
2.3 算法分析36
2.3.1 算法复杂度36
2.3.2 多尺度骨架37
2.3.3 无角点的骨架提取37
2.3.4 基于骨架的网络分割38
2.3.5 基于骨架的路由协议38
2.4 仿真实验41
参考文献45
第3章 基于距离变换的骨架提取52
3.1 距离变换54
3.2 基于距离变换的骨架定义55
3.3 DIST算法56
3.3.1 距离变换的建立56
3.3.2 关键骨架节点识别57
3.3.3 粗糙骨架59
3.3.4 优化骨架62
3.4 骨架在边界识别和网络分解中的应用62
3.4.1 基于骨架的边界识别62
3.4.2 基于骨架的网络分解64
3.5 算法评价66
3.5.1 实验配置66
3.5.2 基于骨架的路由协议性能评价67
3.5.3 仿真实验结果68
3.6 算法分析与讨论74
3.6.1 复杂度分析74
3.6.2 边界不完全程度对DIST算法的影响及参数选择74
3.6.3 算法正确性的有关证明75
参考文献76
第4章 无边界信息的骨架提取78
4.1 基于中心度的骨架识别78
4.1.1 连续情形下的骨架性质79
4.1.2 传感器网络的骨架节点识别81
4.1.3 算法实现83
4.1.4 仿真实验87
4.1.5 讨论90
4.2 基于网络Reeb图的骨架提取91
4.2.1 连续域中的骨架性质91
4.2.2 无线传感器网络的骨架识别92
4.2.3 算法实现93
4.2.4 仿真实验95
参考文献96
第二篇 三维传感器网络的线骨架与面骨架
第5章 三维传感器网络的线骨架提取101
5.1 理论基础102
5.1.1 二维/ 三维物体的线骨架性质103
5.1.2 二维/ 三维物体线骨架识别105
5.1.3 线骨架点的重要度106
5.2 传感器网络的线骨架提取通用算法108
5.2.1 骨架点识别109
5.2.2 重要度计算与骨架树构建110
5.2.3 骨架优化111
5.2.4 复杂网络的骨架提取113
5.2.5 复杂度分析113
5.3 三维传感器网络中基于线骨架的路由协议114
5.4 仿真实验115
5.4.1 实验配置116
5.4.2 实验结果分析116
参考文献121
第6章 三维传感器网络的面骨架提取及其在数据存储中的应用126
6.1 分布式存储算法126
6.2 面骨架129
6.2.1 连续域中的面骨架129
6.2.2 传感器网络的面骨架130
6.3 算法描述132
6.3.1 面骨架节点识别133
6.3.2 面骨架的建立134
6.3.3 复杂度分析135
6.3.4 网络动态对算法的影响135
6.4 面骨架的应用137
6.4.1 基于面骨架的数据存储与检索协议137
6.4.2 基于面骨架的线骨架提取138
6.5 仿真实验139
6.5.1 对网络形状的鲁棒性140
6.5.2 对网络密度的稳健性140
6.5.3 算法在非均匀分布网络中的性能140
6.5.4 算法在QUDG模型下的性能141
6.5.5 算法在动态网络中的性能142
6.5.6 面骨架在数据存储中的应用142
参考文献144
第三篇 二维传感器网络的凸分解
第7章 基于凸分解的定位算法151
7.1 网络近似凸分解与定位152
7.1.1 近似凸分解152
7.1.2 网络凹度与定位的关系154
7.1.3 传感器网络的凹度155
7.2 ACDL:基于网络近似凸分解的定位算法 156
7.2.1 凹/凸点识别与边界划分156
7.2.2 网络近似凸分解159
7.2.3 局部坐标图161
7.2.4 全局坐标图164
7.3 实验分析165
7.3.1 不同网络场景下的算法性能166
7.3.2 通信模型对ACDL算法的影响170
7.3.3 网络节点分布对ACDL算法的影响170
7.3.4 ACDL算法对参数的敏感性分析171
7.3.5 ACDL算法对网络密度的敏感性分析172
7.3.6 低密度网络下的算法性能比较172
参考文献174
京公网安备 11010102004214号