系統識別號 | U0002-1607201415253600 |
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DOI | 10.6846/TKU.2014.00578 |
論文名稱(中文) | 在無線移動感測網路中提昇偵測機率之感測器位置調整技術 |
論文名稱(英文) | A Relocation Mechanism for Improving Detection Probability of Barrier Coverage in Mobile WSNs |
第三語言論文名稱 | |
校院名稱 | 淡江大學 |
系所名稱(中文) | 資訊工程學系資訊網路與通訊碩士班 |
系所名稱(英文) | Master's Program in Networking and Communications, Department of Computer Science and Information En |
外國學位學校名稱 | |
外國學位學院名稱 | |
外國學位研究所名稱 | |
學年度 | 102 |
學期 | 2 |
出版年 | 103 |
研究生(中文) | 江尚鴻 |
研究生(英文) | Shang-Hung Chiang |
學號 | 601420028 |
學位類別 | 碩士 |
語言別 | 繁體中文 |
第二語言別 | 英文 |
口試日期 | 2014-07-16 |
論文頁數 | 56頁 |
口試委員 |
指導教授
-
黃連進
委員 - 張兆村(cctas@mail.hust.edu.tw) 委員 - 張志勇(cychang@mail.tku.edu.tw) 委員 - 黃連進 |
關鍵字(中) |
邊界覆蓋 偵測機率 移動無線感測網路 網路生命期 機率式感測模型 |
關鍵字(英) |
barrier coverage detection probability mobile wireless sensor networks network lifetime probabilistic sensing model |
第三語言關鍵字 | |
學科別分類 | |
中文摘要 |
邊界覆蓋(Barrier Coverage)在無線感測網路是一個重要且受到廣泛討論的議題,其目的是利用感測器的感測範圍來監控國邊界或是使用者設定的闖越線(如動物園或危險區的闖越線)。在以往的研究中,大多假設佈撒在監控區域中之感測器,其感測範圍為二元感測模型(Binary Sensing Model),然而,在實際環境中,仍以機率式感測模型較接近真實的監控能力。本論文擬在行動式感測網路中,考慮感測器之感測模型為一機率式感測模型(Probability Sensing Model),以行動感測器之移動性,提出一行動感測器位置調整技術,在滿足使用者預先設定的網路生命期需求之下,利用有限的電量於行動感測器移動消耗上,進而最大化場景之監控品質。實驗顯示,本論文所提出之行動感測器位置調整技術,在兼顧網路生命期之需求下,能有效的提升監控場景之監控品質。 |
英文摘要 |
The barrier coverage problem has been wildly discussed in mobile wireless sensor networks. Most of previous studies assume that the sensing range of deployed sensors is based on Binary Sensing Model. However, in reality, the sensing range of sensor is based on Probability Sensing Model. By considering that the sensor is movable and its sensing range is probability sensing model, this paper proposed a relocation mechanism which aims to improve detection probability of barrier coverage in Mobile WSNs. Besides, the given monitored region also satisfies the predefined requirement of network lifetime. Compared with related works, experimental studies reveal that the proposed relocation mechanism can effectively improve the detection probability of barrier coverage while satisfies the predefined requirement of network lifetime. |
第三語言摘要 | |
論文目次 |
目錄 目錄 III 圖目錄 V 表目錄 VII 第一章、簡介 1 第二章、相關研究 5 第三章、網路環境與問題描述 9 3.1 感測模型 9 3.2 環境假設 10 3.3 問題描述 14 第四章、行動感測器位置調整技術 17 4.1 網路初始化 17 4.2 評估監控品質 20 4.3 移動策略 25 第五章、模擬實驗 31 5.1 模擬環境 31 5.2 模擬結果 32 第六章、結論 47 參考文獻 48 附錄 英文論文 51 圖目錄 圖(1):Elfes感測模型 10 圖(2):入侵路線 12 圖(3):入侵路線被感測機率 13 圖(4):最低共同感測機率 19 圖(5):為一網路模型轉換工作之例子 20 圖(6):Ford–Fulkerson演算法 22 圖(7):Ford–Fulkerson-Algorithm之例子 24 圖(8):最佳位置計算工作之例子 29 圖(9):最佳節點挑選例子 30 圖(10):佈建場景示意圖 33 圖(11):監控場景之感測機率 34 圖(12):執行ARMIDP後之場景示意圖 36 圖(13):執行ARMIDP後監控場景之感測機率 36 圖(14):行動感測器剩餘電量不均示意圖 37 圖(15):監控品質比較圖 39 圖(16):行動感測器剩餘電量比較圖 40 圖(17):監控品質與耗費時間比較圖 41 圖(18):行動感測器佈建狀態 42 圖(19):行動感測器剩餘電量差異比較圖 44 圖(20):行動感測器平均移動距離比較圖 45 圖(21):監控場景之監控品質比較圖 46 表目錄 表格(一):相關論文比較 8 表格(二):符號表 11 表格(三):相關模擬參數 31 |
參考文獻 |
[1] B. Liu, O. Dousse, J. Wang and A. Saipulla, “Strong Barrier Coverage of Wireless Sensor Networks,” ACM International Symposium on Mobile Ad Hoc Networking and Computing (ACM MobiHOC), 2008. [2] S. Kumar, T. H. Lai and A. Arora, “Barrier Coverage with Wireless Sensors,” ACM International Conference on Mobile Computing and Networking (ACM MobiCOM), 2005. [3] A. Chen, S. Kumar and T. H. Lai, “Local Barrier Coverage in Wireless Sensor Networks,” IEEE Transactions on Mobile Computing , vol. 9, no. 4, Apr. 2010. [4] J. He, and H. Shi, “Finding barriers with minimum number of sensors in wireless sensor networks,” IEEE International Conference on Communications (IEEE ICC), 2010. [5] Y. T. Lin, K. K. Saluja, P. Ramanathan, “Connected Barrier Coverage on A Narrow Band : Analysis and Deployment, ” IEEE International Conference on Sensing, Communication, and Networking (IEEE SECON), 2010. [6] A. Saipulla, B. Liu, G. Xing, X. Fu, and J. Wang, “Barrier coverage with sensors of limited mobility,” in ACM Mobihoc, 2010. [7] B. Bhattacharya, B. Burmester, Y. Hu, E. Kranakis, Q. Shi, and A. Wiese, “Optimal movement of mobile sensors for barrier coverage of a planar region,” Combinatorial Optimization and Applications, 2008. [8] C.-F. Huang and Y.-C. Tseng, “The Coverage Problem in a Wireless Sensor Network,” ACM WSNA, 2003, pp. 115-121. [9] A. Chen, T. Lai, and D. Xuan, “Measuring and guaranteeing quality of barrier-coverage in wireless sensor networks,” in Proc. 2008 ACM Int. Symp. Mobile Ad Hoc Netw. Comput., pp. 421–430 [10] S. Kumar, T. Lai, M. Posner, and P. Sinha, “Maximizing the lifetime of a barrier of wireless sensors,” IEEE Trans. Mobile Comput., vol. 9, no. 8, pp. 1161–1172, 2010. [11] J. Li, J. Chen, T. Lai, “Energy-Efficient Intrusion Detection with a Barrier of Probabilistic Sensors,” IEEE INFOCOM, March 2012 [12] J. Chen, J. Li, T. Lai, “Energy-Efficient Intrusion Detection with a Barrier of Probabilistic Sensors: Global and Local”, IEEE Transactions On Wireless Communications, vol. 12, no. 9, Sep. 2013. [13] A. Hossain, P. K. Biswas and S. Chakrabarti, “Sensing Models and Its Impact on Network Coverage in Wireless Sensor Network”, ICIIS, 2008. [14] B. Bhattacharya, B. Burmester, Y. Hu, E. Kranakis, Q. Shi, and A. Wiese, “Optimal movement of mobile sensors for barrier coverage of a planar region,” Combinatorial Optimization and Applications, 2008. [15] Y. Hu, E. Kranakis, Q. Shi, and A. Wiese, “Optimal movement of mobile sensors for barrier coverage of a planar region,” Combinatorial Optimization and Applications, 2008. |
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