有向传感器网络中热释电红外传感器节点部署及仿真研究

王子豪，田 杰

有向传感器网络中热释电红外传感器节点部署及仿真研究

王子豪，田 杰

（武警工程大学军事通信学重点实验室，西安 710086）

针对有向传感器网络（directional sensor networks，DSNs）探测区域中PIR（pyroelectric infrared sensor）传感器节点部署问题，设计了4种基于几何形状的节点部署方案，计算了各部署方案的节点密度；基于修改后的TIS测试编写仿真算法，在Matlab平台上对各节点部署方案进行了仿真实验，统计不同部署方案下的目标检测率，并对实验数据进行分析；结果表明，设计的4种部署方案的目标检测率均高于随机部署约10%；等腰三角形部署方案适用于节点数目充足的情况，能实现探测区域全覆盖，目标检测率可达80%以上；正方形部署方案适用于节点数目有限的情况，能实现探测区域大部分覆盖，目标检测率可达75%以上。

有向传感器网络；热释电红外传感器；节点部署；目标检测

0 引言

在过去的十几年间，全方位传感器网络 （Omni－directional Sensor Networks）已经得到深入的研究，而对于有向传感器网络的覆盖优化等问题的研究在近年来才兴起［1- 3］。PIR传感器，即热释电红外传感器，具有感知红外辐射变化的特性，广泛应用于大范围、无人值守的区域探测和目标跟踪场景中［4 5］。PIR传感器属于有向传感器，传感器节点的数量、位置、工作方向以及布设距离等因素，对PIR传感器网络的覆盖率和目标检测率影响巨大。由于全方位传感器节点部署的研究成果不适合直接移植到PIR传感器的部署中，因此，需要针对PIR传感器的特性，对PIR传感器节点的部署问题做进一步的研究。……