【正文】 的任一i A1iiivuv??點 向內(nèi)切圓做切線，分別交內(nèi)切圓于 ， 點。這樣就又可以形成一個和 所形成區(qū)域39。39。 iv類似的一個區(qū)域，如圖 34 所示。推論 5：從一個交點弧區(qū)域到另一個交點弧區(qū)域的最短距離，可以通過做切線得到，依舊按照推論 4 得到結果，求出最小距離。注意：對于同處于一個交點弧內(nèi)的兩點之間的最小暴露路徑來說，不能使用推論 5 求得。圖 34 新形成區(qū)域第 4 章 程序設計與仿真為了獲得在傳感器網(wǎng)絡中對以暴露為基礎的覆蓋模型的深層理解，借助 MATLAB 平臺，對第三章節(jié)中的算法做了仿真實驗，并且對相關的引理、推論加以驗證，實驗結果將驗證該算法的可行性和適用性。下文中，先對程序?qū)崿F(xiàn)的流程圖做了簡單介紹，并分別就一個傳感器、兩個傳感器和三個傳感器的情況進行仿真，就這幾種簡單的情況做出分析。 程序?qū)崿F(xiàn)一般情況下，對目標區(qū)域進行分塊都是 的劃分，在這里僅舉一個 10 10 的例410??子如上圖 41 所示，傳感器 S 位于左下角，起始點在左上角的 A 點，目標點位于右下角的 B 點，可以看到對于每一段很小的路徑，他們的感應量都是不同的，均可通過計算得出。圖 41 鏈路狀態(tài)路由算法可以對這個過程做出流程圖如下：開始讀取空間大小一般取 104 104?讀取傳感器 S起點 終點劃分網(wǎng)格 生成108 個網(wǎng)格 至少擁有 108 個路由節(jié)點對各個路由節(jié)點之間的路由線段計算暴露量記錄并繪線根據(jù)最短路徑算法求出其最短路徑結束 一個傳感器的仿真情況分析在感應區(qū)域內(nèi)放置一個傳感器 s，令起始點為 ，目標點為 ，在如下實驗中，研究pq改變傳感器、目標點的位置或是改變感應區(qū)域形狀的幾種情況，分別對節(jié)點在穿越感應區(qū)域時的路徑的影響。圖 42 傳感器在正方形一頂點時的最小暴露路徑實驗 1：如圖42所示，傳感器位于點 ，感應區(qū)域為 的正方形，從起始點 到目(0,)s1*(0,1)p標點 的最小暴露路徑為：以點 為圓心，1為半徑的四分之一圓弧。其中， 、 兩(,0)q q點到傳感器 的距離相等。s此實驗驗證了引理1和推論2：當兩點到傳感器等距離的時候，最小暴露路徑為以傳感器為圓心，經(jīng)過兩節(jié)點的圓弧。因此，通過實驗1，可以說明第三章節(jié)中提出的引理1和引理2是成立的。圖 43 傳感器在正方形中心時的最小暴露路徑實驗2：如圖43所示，傳感器 位于感應區(qū)域中心點 處，其中感應區(qū)域為 的正方s(,)1*形，從起始點 到目標點 的最小暴露路徑由三部分組成：點p到點 的直線(0,1)p(1,0)q (,)段，點 到點 的四分之一圓弧，點 到點 的直線段。此實驗驗證了定理(.5,.5(1,.)q3。因此，通過實驗2，可以說明第3章提出的定理3是成立的。圖 44 傳感器在三角形內(nèi)切圓圓心時的最小暴露路徑 實驗3：為了驗證推論4，感應區(qū)域為多邊形的情況，在這里使用一個特別的多邊形（三角形）為例子，來加以說明。如圖44所示，傳感器 位于三角形 的內(nèi)切圓圓心，感應區(qū)域為等腰三角形 ，sABCABC從頂點 到 邊上的一點 的最小暴露路徑由三部分組成： 點到 邊與內(nèi)(1,9)ABC(4,)q切圓的切點 的直線段， 到 邊與內(nèi)切圓的切點a的三分之一圓弧， 到終點 的cc a(4,)直線段。其中 ， ， 分別為內(nèi)切圓與三角形三條邊的切點。ab如此一來，驗證了推論4：當感應區(qū)域為一個凸多邊形，傳感器位于這個多邊形的內(nèi)切圓圓心，其最小暴露路徑則為推論4中的一條。因此，通過實驗3，可以說明第3章中的推論4是成立的。圖45 傳感器在多邊形內(nèi)切圓圓心時的最小暴露路徑實驗4：如圖45所示，傳感器s位于感應區(qū)域中心點 ，感應區(qū)域為 的正方形（這里(3,)4?用正方形代替多邊形） ，從多邊形的一個頂點 到另一個頂角中的點 的最小15p(.8,12)q暴露路徑由三部分組成：點 到 的直線段， 到過 與圓的切點的弧線段，切點p(3,5)(,)q到 的直線段。q這張圖驗證了推論5：當感應區(qū)域為一個多邊形，且傳感器位于這個多邊形的內(nèi)切圓圓心。因此，通過實驗4，可以說明推論5是成立的。 兩個傳感器的仿真情況分析前面分析了在感應區(qū)域內(nèi)放置一個傳感器的情況，接下來，討論在感應區(qū)域內(nèi)分布有兩個傳感器的情況，為了達到更好的實驗效果，可以把兩個傳感器盡量分布在感應區(qū)域的不同位置。感應區(qū)域仍然為正方形，起始點為 ，目標點為 ，觀察節(jié)點穿越感應區(qū)pq域時的最小路徑變化規(guī)律。圖 46 兩個傳感器分布在正方形中時的最小暴露路徑實驗5：如圖46 所示，傳感器 和傳感器 分別位于如圖位置，感應區(qū)域為正方形，從點1s2s到點 的最小暴露路徑為一條曲線。當節(jié)點從起始點 出發(fā)時，由于離它較近的(1,)(,) p傳感器 的存在，路徑向遠離傳感器 的方向前進，造成路徑曲線的前半段有遠離傳感器1s 1的趨勢。當前進到一定距離，節(jié)點開始受到傳感器 的影響，此時由于距離的原因，傳2s感器 的作用開始慢慢減弱，這樣一來路徑向遠離傳感器 的方向前進，造成路徑曲線的1后半段有遠離傳感器 的趨勢。2s通過實驗5，可以驗證這條最小暴露路徑的運動是遵循引理1和引理2，在分別靠近兩個傳感器的時候，路徑呈現(xiàn)出的圓弧走向就是很好的證明，因此可以說明引理1和引理2是成立的。 三個傳感器的仿真情況分析緊接著一個傳感器和兩個傳感器的情況之后，可以推論出感應區(qū)域內(nèi)分布三個傳感器的情況，比較而言，這種情況更為復雜，所以，把傳感器 和傳感器 擺在相接近的位1s2s置，這樣相對于離它們較遠的傳感器 來說，這兩個傳感器就可以近似看成是一個傳感3s器。感應區(qū)域仍然為正方形，起始點為 ，目標點為 ，觀察節(jié)點穿越感應區(qū)域時的最小pq路徑變化規(guī)律。圖47 三個傳感器分布在正方形中時的最小暴露路徑實驗6：如圖47所示，在正方形的感應區(qū)域中，放置了傳感器 、傳感器 和傳感器 ，它1s2s3s們的坐標位置分別是 、 和 ，從起始點p 目標點 的最小暴露路徑(1,)(,3.)(5,(,5)(,)為圖中所示曲線。當節(jié)點從p出發(fā)時，首先受到離它較近的傳感器 的影響，路徑向遠離1傳感器 的方向前進，當運動到一定距離時，傳感器 開始加入作用，而由于傳感器 和1s 3s 1s傳感器 的位置較為接近，可視做一個傳感器，這就使得路徑在近似兩個傳感器垂直平2分線的位置運動，最后由于對稱性，按如圖所示弧線向目標點靠近。通過實驗6可以驗證，這條最小暴露路徑運動的規(guī)則是遵循第3章中的引理1和引理2的，因此它們是成立的。通過以上實驗驗證以及前一章的理論推導，可以推廣到具有廣泛代表的凸多邊形中，也是成立的。第 5 章 結論與展望 結論隨著最近這些年無線傳感器網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展，在諸多領域內(nèi)無線傳感器網(wǎng)絡都得到了廣泛的應用并獲得了很好的效果，比如在科技集大成、向來引領最前沿科技創(chuàng)新的軍事領域內(nèi)，以美國為首的諸多發(fā)達國家均相當重視無線傳感器網(wǎng)絡在實戰(zhàn)中的應用，每年均不斷投入大量人力物力進行研發(fā)試驗與戰(zhàn)地應用，取得了很喜人的成果，也為無線傳感器網(wǎng)絡這項技術本身的發(fā)展注入了相當?shù)幕盍Α６鵁o線傳感器網(wǎng)絡本身價格低廉，易于應用，可定制使用的這些特點也為它在民用項目上的發(fā)展奠定了良好的基礎。無線傳感器網(wǎng)絡的感應能力，在本文中研究了其最簡單的情況，即在只有一到兩個節(jié)點的情況下它的一些特性，隨后通過 MATLAB 軟件對它進行了仿真，驗證了理論推導的結論，最后將它推廣到更廣泛的范圍，對無線傳感器網(wǎng)絡感應能力在擁有更多節(jié)點情況下的狀況進行了推廣，得出了具有普遍意義的結論，完成了開題時的研究內(nèi)容。 未來展望無線傳感器網(wǎng)絡是一種新興網(wǎng)絡，盡管它還不十分成熟，但隨著越來越多的關注和研究，會有很多技術方案為無線傳感器網(wǎng)絡提供各種支持。無線傳感器網(wǎng)絡的靈活性、容錯性、高感知能力、低費用以及快速布局等特點決定了它的應用領域必將極為廣泛，必然會對人們的生活產(chǎn)生巨大而深遠的影響。未來，傳感器網(wǎng)絡將向天、空、海、陸、地下一體化綜合傳感器網(wǎng)絡的方向發(fā)展，并最終成為現(xiàn)實世界和數(shù)字世界的接口，深入到人們生活得各個層面，像互聯(lián)網(wǎng)一樣改變?nèi)藗兊纳罘绞健Ｎ⑿?、高可靠、多功能、集成化的傳感器將是未來的趨勢。參考文獻[1] 孫利民, 李建中. 無線傳感器網(wǎng)絡[M]. 北京: 清華大學出版社.[2] 任豐原, 黃海寧, 林闖. 無線傳感器網(wǎng)絡[J]. 軟件學報, 2022,14(7): 12821291.[3] 馬祖長, 孫怡寧, 梅濤. 無線傳感器網(wǎng)絡綜述. 通信學報, vol. 25, no. 4, 2022.[4] 楊少軍，史浩山，劉利章．無線傳感器網(wǎng)絡分析與仿真[J] .計算機工程，2022，32（22）：116118.[5] 張波，黃劉生，徐宏力，吳俊敏．基于概率探測模型的傳感器節(jié)點配置研究[J] .計算機仿真，2022，24（06）：120—122.[6] 蔡俊，[J] .網(wǎng)絡通訊及安全，2022，01（12）：12—14.[7] 臧傳治，梁櫸，曾鵬，等．無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋問題中的臨界速度[J] .信息與控制，2022，35(2)： 256—260.[8] 毛鶯池，周曉峰，王志堅，陳力軍．能量感知的無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋控制協(xié)議[J] .微電子學與計算機，2022，25（10）：27—29[9] 汪學清，楊永田．無線傳感器網(wǎng)絡中連通問題的研究[J]．計算機工程，2022，32(9)：3640.[10]ChiFu Huang and YuChee Coverage Problem in a Wireless Sensor Network [C]. 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