無線感測網路之無縫隙覆蓋演算法及系統實作

Abstract

無線感測網路(Wireless Sensor Network)的覆蓋率問題一直都備受重視，並且為無線感測網路中一個重要議題；在大部份的研究中，通常都假設感測器為固定式不具有移動能力的靜態節點，而且每個感測器的感測範圍(Sensing Range)皆相同，然而在實際的環境裡，基於材質與製作流程等之各種因素，每個感測器的感測範圍並不會完全相同；此外，傳統的無線感測網路所使用的感測器，其位置是被固定在整個監控環境之中，當感測器發生電力不足或因外在環境造成損壞，使用者都必須付出人力對這些故障的感測器進行汰換或維修的工作，以確保整個感測網路的正常運作。 有鑑於此，本系統便是針對感測範圍大小不同且具有移動能力的感測器來作討論，再透過本論文中所提出的CADT演算法，來解決感測器失效或者整體網路感測器佈置不均勻時，所造成整體覆蓋率下降的問題；本論文中所提出的CADT演算法中，透過計算出每個感測器最佳的位移量及移動方向，來重新佈置整個網路，有效提升整個網路的覆蓋率，進而達到無縫隙的無線感測網路。 本論文所提出的實作流程，其中的硬體設備是整合由美國CrossBow(與美國柏克萊大學產學合作的公司)公司所開發的一組無線感測網路發展工具(Micaz感測器)、嵌入式開發板(Stargate)及Lego 公司所開發的NXT移動裝置，最後再結合本論文所提出的CADT演算法，就可以動態並且有效率的修復網路上之偵測死角，來提升整體網路的覆蓋率。