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《大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2014年第33計(jì)卷第兒期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)1174)算與DOI：10．13873／J．1000-9787(2014)11-0117-04測(cè)t試v大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法仲元昌，陳鋒，李發(fā)傳，孟普(重慶大學(xué)通信工程學(xué)院，重慶400030)摘要：為了增強(qiáng)三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境監(jiān)測(cè)的大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)覆蓋效果和延長(zhǎng)大規(guī)模WSNs生存時(shí)間，采用混沌人工魚群算法。首先以最大化網(wǎng)絡(luò)覆蓋率作為優(yōu)化目標(biāo)，建立WSNs覆蓋模型，將具
2、有遍歷性特點(diǎn)的混沌系統(tǒng)引入到人工魚群算法中，能夠有效避免算法長(zhǎng)時(shí)間位于局部極值附近。仿真結(jié)果表明：改進(jìn)的人工魚群算法提高了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，有效減低了網(wǎng)絡(luò)的成本。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；覆蓋優(yōu)化；人工魚群算法；混沌中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-9787(2014)11-0117-04Coverageoptimizationalgorithmot“l(fā)arge-scaleWWSNsSZHONGYuan-chang，CHENFeng，LIFa—chuan，MENGPu(Collegeo
3、fCommunicationsEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400030，China)Abstract：Inordertoenhancecoverageeffectoflarge—scalewirelesssensornetworks(WSNs)forwaterenvironmentmonitoringoftheThreeGorgesreservoirandprolongsurvivaltimeoflarge—scaleWSNs，usingthech
4、aosartificialfishswarmalgorithm(AFSA)．First，usingmaximizenetworkcoverageasoptimizationobjectivesandestablishWSNscoveragemodel，thenapplythechaoticsystemwhichhascharacteristicsofergodicitytOAFSA，thealgorithmcaneffectivelyavoidtobelocatednearthelocalextrem
5、umforalongtime．SimulationresultsshowthattheimprovedAFSAimprovesnetworkcoveragerate，effectivelyreducescostofthenetwork．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；coverageoptimization；artificialfishswarmalgorithm(AFSA)；ch日0s0引言了用不完全覆蓋方法來(lái)取代完全覆蓋算法，并提出了一種近年來(lái)，無(wú)線傳感
6、器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)在國(guó)防軍事、環(huán)境監(jiān)基于節(jié)點(diǎn)位置的信息和Voronoi區(qū)域劃分的分布式覆蓋測(cè)、智能家居、建筑物結(jié)構(gòu)監(jiān)控、機(jī)場(chǎng)安全檢測(cè)等眾多領(lǐng)域的解決方案。中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用J，其網(wǎng)絡(luò)覆蓋率是WSNs服務(wù)本文針對(duì)WSNs覆蓋問(wèn)題采用了一種改進(jìn)的人工魚群質(zhì)量的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。算法(ASFA)，并結(jié)合了三峽庫(kù)區(qū)水質(zhì)監(jiān)測(cè)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，傳統(tǒng)覆蓋優(yōu)化算法一般是基于探測(cè)和圖論，這些算提出采用大規(guī)模WSNs構(gòu)建三峽庫(kù)區(qū)水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的解法存在不足之處，探測(cè)算法不能完全保證網(wǎng)絡(luò)的完全覆蓋，決方案J。由于三峽庫(kù)區(qū)面積大
7、、分布廣，涉及26個(gè)區(qū)縣只適合較小規(guī)模的WSNs，圖論的基本思想在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)(其中22個(gè)在重慶市轄區(qū)內(nèi))，有些地方至今還是人跡罕任何一點(diǎn)都可找到一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，這與實(shí)際情況不符。至之處，構(gòu)成了長(zhǎng)江三峽這個(gè)特殊的區(qū)域，庫(kù)區(qū)呈現(xiàn)出蜿蜒文獻(xiàn)[5]采用蟻群算法，雖然具有局部搜索能力強(qiáng)、較強(qiáng)的樹狀結(jié)構(gòu)。的魯棒性和可擴(kuò)充性，但在求解初期速度較慢，容易出現(xiàn)1WSNs覆蓋優(yōu)化模型停滯，收斂速度也較慢，影響網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的實(shí)時(shí)性。文1．1覆蓋模型獻(xiàn)[6]采用遺傳算法，需要重新確定操作，在最優(yōu)解附近假設(shè)監(jiān)測(cè)區(qū)域A為二維平面，且
8、A被數(shù)字離散化為收斂較慢，求解過(guò)程比較復(fù)雜。文獻(xiàn)[7]分析了完全覆蓋m×n個(gè)像素，像素點(diǎn)的坐標(biāo)為{，Y}。在該區(qū)域上投放參策略下的節(jié)點(diǎn)數(shù)目和不完全覆蓋策略中的節(jié)點(diǎn)數(shù)目，提出數(shù)相同的傳感器節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)數(shù)目為Ⅳ，每個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)已知，收稿日期：2014-03—12基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50875272)；重慶市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(CSTC2008BB2340)118傳感器與微系統(tǒng)第33卷且感知半徑為r，通信半徑均為％，傳感器節(jié)點(diǎn)集C={c。，人工魚
