无线传感器网络非均匀分布节点部署优化算法研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shazishidaoo
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优化的节点部署设计是无线传感器网络(WSN)的关键技术,其目的是在满足部署条件的前提下,部署尽可能少的传感器节点。目前已有遗传算法、粒子群算法、蚁群算法等应用于WSN的节点部署设计中。本文针对非均匀监测点的节点部署问题,综合考虑网络的覆盖与连通性,通过建立部署模型和智能算法优化的角度来进行以下几方面研究:  1.提出了基于网格的点覆盖,建立了以网格为背景模型下的部署模型。该部署模型不仅将候选点集简化成有限的解集候选空间,而且可以保证监测点集被完全覆盖,部署的传感器节点均与sink点连通。  2.基于基本果蝇算法的思想,设计并实现了一种简单实用的果蝇优化算法(WSN-IFOA),构造了适用于节点部署的味道浓度函数。利用果蝇群体的随机寻优性,能够保证部署尽可能少的传感器节点使非均匀监测点网络覆盖和连通。实验结果表明该算法在部署效果和复杂度上优于经典的蚁群算法,仿真实验结果证明了算法的可行性和有效性。  3.针对已经在网格点上处于休眠状态的传感器节点网这一模型,由于这些传感器节点是冗余的,我们将WSN-IFOA算法思想应用于这一模型中,引出了k层覆盖的思想,将冗余的传感器节点逐层进行启动应用,得以使WSN生命周期可以延长至k倍。
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