الگوريتم توزيع شده جهت فراهم آوردن پوشش چند-جانبه از هدف در شبكه‌هاي حسگر بصري

Distributed Algorithm for Providing Multi-Perspective Target Coverage in Visual Sensor Networks

چكيده: امروزه مسيله پوشش چند-جانبه از هدف كه با در نظر گرفتن ابعاد براي هركدام از اهداف ظاهر شونده در محيط تحت نظارت سعي در فراهم آوردن اطلاعات بيشتري راجع به آنها مي‌نمايد، مورد توجه بسياري از محققان قرار گرفته است. آرمان اصلي اين مسيله انتخاب گره‌هاي حسگر دوربين‌داري است كه با قرار گرفتن آنها در وضعيت فعال، پوشش چند-جانبه از هدف (پوشش هدف از چندين ديدگاه) با حداقل هم‌پوشاني زاويه‌اي (پوشش زاويه‌هاي يكسان از هدف با گره‌هاي متفاوت) فراهم شود. بررسي مقالات نشان مي‌دهد كه در راهكارهاي موجود از روش‌هاي متمركز براي حل مسيله پوشش چند-جانبه از هدف بهره گرفته شده است. اما تاخير موجود در روش‌هاي متمركز براي تحقق بسياري از كاربردها با اهداف متحرك، مورد قبول نمي‌باشد. بنابراين در اين مقاله الگوريتم غيرمتمركزي با نام پوشش چند-جانبه از هدف توزيع شده ارايه مي‌شود. براساس اين الگوريتم هر گره‌ حسگر دوربين‌دار تنها با توجه به اطلاعات محلي بدست آمده از گره‌هاي همسايه‌، قرارگرفتن يا نگرفتن در وضعيت فعال را مشخص مي‌نمايد. نتايج حاصل از شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهند كه الگوريتم ارايه شده بيشترين پوشش چند-جانبه از هدف را در كوتاه‌ترين زمان ممكن و با ميزان هم‌پوشاني قابل قبول در مقايسه با روش قطعي كه به صورت متمركز در ايستگاه مركزي اجرا مي‌شود، فراهم مي‌نمايد.

Abstract: Recently, multi-perspective target coverage problem, which provides more information about the occurred targets in the monitored area by considering dimensions for them, is taken into account by many researchers. The main goal of this problem is selecting the camera sensor nodes and putting them in active mode so that they maximize multi-perspective target coverage (covering target from multiple viewpoints) and also minimize angle overlap (covering the same angles of target with different nodes). According to literature, existing solutions exploit central methods to solve the multi-perspective target coverage problem. However, delay in central methods is not acceptable for realizing many applications with mobile targets. Therefore, in this paper a decentralized algorithm named Distributed Multi-perspective Target Coverage (DMTC) is proposed. Utilizing this algorithm, each camera sensor node decides whether to be active or not, only based on information provided by the neighbor nodes. Simulation results show that proposed algorithm provides maximum multi-perspective target coverage with minimum delay and acceptable angle overlap in comparison with an exact method running centrally in the base station.