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康茂勝CAMOZZI執行器與無線傳感器相關性
無線傳感器與執行器網絡是一種新型信息獲取和處理技術。在無線傳感器與執行器網絡中，傳感器節點需要與執行器節點進行大量的緊密協作，共同完成對環境的監測和對事件的處理，因此出現了一種新的網絡現象：傳感器節點-執行器節點（SA）協作和執行器節點-執行器節點（AA）協作。

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由于應用場景和網絡節點自身特點，節點的失效不可避免，以致網絡中會出現各種節點的弱連接情況，這對無線傳感器與執行器網絡中的協調產生重大影響，因此如何保持網絡中的節點連接，完成對事件的處理，同時保證網絡的實時性和節點覆蓋與服務質量保證，是無線傳感器與執行器網絡研究面臨的重大挑戰。本文面向無線傳感器與執行器網絡所涉及的弱連接問題，針對無線傳感器與執行器網絡中執行器的連接檢測與恢復機制，執行器覆蓋傳感器節點區域數量，以及執行器節點的服務發現等問題展開理論與算法研究。具體工作主要包括以下幾個方面：本文的*部分工作致力于執行器節點失效檢測與恢復問題進行研究，考慮應用場景中各種節點間的流量問題，提出一種面向應用的故障檢測和恢復算法（AFDR）。算法通過使用到達消息矩陣（AMM）確定每個執行器節點是否是割點，并根據網絡應用的特性指標為其備份節點來監聽失效，備份節點檢測到任何故障后，選擇一個合適的節點（葉節點或其本身）替換失效節點。通過計算，得出*位置，令替代節點移動到某個*位置來管理多個傳感器，相比典型算法，該算法在移動距離、覆蓋度等方面都表現出較好的性能。本文的第二部分工作主要針對執行器節點失效所帶來的覆蓋問題進行分析，通過執行器節點移動再定位方式，在保證現有執行器網絡連接前提下，覆蓋傳感器節點zui大化，并盡可能減少節點的移動距離，該問題是個NP難問題。在文中通過二分編址計數以及鄰居間交換信息包、試探式移動搜索方式尋找執行器節點新的位置，提出二分編址移動搜索算法（SMR）。在文中比較三種部署機制的優劣性，仿真、分析結果表明，相比典型算法，SMR算法同時兼顧了節點移動距離以及網絡系統開銷，實現了*覆蓋問題。本文的第三部分工作主要是本文中提出的移動覆蓋問題，給出近似求解辦法，通過引入六邊形分區結構以及特定的編址方法，提出了一種基于六邊形分區編址的失效節點恢復算法，算法在執行器節點移動覆蓋恢復方面有很好的性能。

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在理論上給出算法的近似誤差，算法在執行器覆蓋數和移動距離方面相比已有算法都有更佳性能。本文的第四部分工作是針對WSANs中的服務發現問題，提出了一種基于六邊形分區的多中心編址服務發現算法（MASD）。算法綜合考慮了節點的通信開銷和存儲負擔，設計了一種多中心的編址方案，此方案采用局部計算，擁有計算量小的優點。傳感器節點可按地址或者采用局部搜索的算法尋找到達附近執行器節點的下一跳節點。通過實驗分析，MASD算法具有更短的搜索距離和更少的通信開銷。