基于粒子群的RFID網(wǎng)絡(luò)負(fù)載平衡布局方法.pdf

1、近些年來(lái)，RFID（Radio Frequency Identification）射頻識(shí)別技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)代表，越來(lái)越多的受到研究者的關(guān)注。在RFID系統(tǒng)中也涉及許多方面的技術(shù)問(wèn)題，如網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、防沖突碰撞與安全技術(shù)、頻率選擇、天線技術(shù)、低功耗技術(shù)、封裝技術(shù)、定位與跟蹤等。隨著RFID技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，RFID網(wǎng)絡(luò)的布局優(yōu)化問(wèn)題就成為一項(xiàng)急劇挑戰(zhàn)性的工作。對(duì)于RFID網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化問(wèn)題，這里涉及到許多約束條件和目標(biāo)，并已被證明是

2、NP-hard問(wèn)題。RFID網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化問(wèn)題的目的就是滿足在一定的約束條件，如標(biāo)簽覆蓋率，閱讀器的數(shù)量，干擾和負(fù)載平衡，找到閱讀器的最佳位置。本論文的主要工作如下：
　?。?）通過(guò)對(duì)RFID網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化的問(wèn)題進(jìn)行分析，知道RFID網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化問(wèn)題其實(shí)質(zhì)是一個(gè)多目標(biāo)的組合優(yōu)化問(wèn)題，這里邊需要考慮三個(gè)目標(biāo)約束，即標(biāo)簽的覆蓋率、閱讀器的干擾、閱讀器的個(gè)數(shù)。針對(duì)此RFID網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化問(wèn)題我們提出了一種基于多種群共生算法的粒子群優(yōu)化方法，這

3、種方法有效的控制了粒子群算法的早熟現(xiàn)象；同時(shí)針對(duì)RFID網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化閱讀器的個(gè)數(shù)時(shí)，通過(guò)引入閱讀器試探消除算子，該算子能夠智能地調(diào)整在優(yōu)化過(guò)程中部署的閱讀器的數(shù)量。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了我們提出的基于多種群共生算法的粒子群優(yōu)化方法的有效性，同時(shí)也使得在RFID網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化的問(wèn)題中可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)的需要自適應(yīng)的調(diào)節(jié)閱讀器的數(shù)量。
　?。?）在基本的RFID網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化的問(wèn)題中主要涉及三個(gè)目標(biāo)約束，即標(biāo)簽的覆蓋率、閱讀器的干擾、閱讀器的個(gè)數(shù)。

4、可是隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展，RFID網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模也在越來(lái)越大，在這樣一個(gè)龐大的系統(tǒng)中，每個(gè)RFID的閱讀器都在同一時(shí)刻負(fù)擔(dān)著與其附近的多個(gè)標(biāo)簽的通信，若在這樣一個(gè)龐大的系統(tǒng)中，如果出現(xiàn)某些閱讀器負(fù)載不均衡的情況，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)多個(gè)標(biāo)簽在同一時(shí)間與其負(fù)載的同一個(gè)閱讀器無(wú)法通信時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致發(fā)生標(biāo)簽覆蓋率急劇下降。為此，考慮RFID網(wǎng)絡(luò)布局優(yōu)化的問(wèn)題，考慮負(fù)載平衡約束是十分必要的。所以，在第二個(gè)工作中，我們將網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載平衡約束引入到RFID網(wǎng)