定向传感器网络的概率覆盖模型与容错设计

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"Probabilistic Coverage in Directional Sensor Networks" 是一篇发表于2017年8月4日的研究论文,由Pengju Si、Chengdong Wu、Yunzhou Zhang、Hao Chu和He Teng合作完成,收录在Springer Science+Business Media出版物中。本文主要关注的是在定向传感器网络(DSNs)中的概率感知模型设计,这对于环境监测的传感器网络性能至关重要。 在传统上,环境因素和传感器本身的内在特性会显著影响定向传感器的感知能力,这使得简单的二元感知模型不再适用。因此,作者提出了对定向传感器网络进行更深入研究的必要性,旨在开发出更具实用性的概率感知模型。首先,他们参考了对全向传感器的普适概率感知模型,探讨了如何将这种模型应用于定向传感器的场景。 论文的核心贡献之一是提出了一个基于指数衰减的概率感知模型。这个模型考虑了环境因素对传感器敏感度的影响,通过数学建模,能够更好地反映实际环境中定向传感器的响应可能性随距离的变化趋势。这意味着模型能够更准确地估计在不同方位和距离下,传感器成功检测目标的概率。 接下来,为了提高系统的鲁棒性,作者进一步提出了一个故障容忍概率感知模型。他们考虑了两种主要类型的错误:定向误差(即传感器指向方向的不确定性)和旋转误差(传感器自身角度的偏离)。通过引入容错机制,即使在存在这些误差的情况下,模型也能保持一定程度的准确性,确保网络的正常运行。 最后,结合指数衰减概率和故障容忍概率,论文构建了一个混合概率感知模型。这个模型综合了两者的优点,既能适应复杂多变的环境,又能处理传感器的非理想行为,从而提高了DSNs的整体覆盖率和可靠性。 总结来说,"Probabilistic Coverage in Directional Sensor Networks"这篇论文着重于针对定向传感器网络的特殊性,提出了一套包含指数衰减概率、故障容忍性和混合策略的概率感知模型。这些模型的引入对于提升定向传感器网络在环境监测任务中的效能具有重要意义,对于研究者和工程师来说,提供了重要的理论支持和实践指导。"