基于簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成了傳感技術(shù)、嵌入式技術(shù)和無線通信技術(shù),具有自組織、構(gòu)建靈活、覆蓋廣等優(yōu)點(diǎn),因此其擁有廣泛的應(yīng)用前景。覆蓋控制是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)熱點(diǎn),它是通過節(jié)點(diǎn)的部署與工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換,以最少的工作節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域最大程度的覆蓋。針對(duì)現(xiàn)有覆蓋優(yōu)化算法存在的收斂性能不佳、能量均衡性差等問題,本文在借鑒前人研究的基礎(chǔ)上,將人工魚群智能算法(AFSA)用于求解無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋控制問題,給出了改進(jìn)的算法。
　　給出了一種基于改進(jìn)

2、魚群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化算法(IAFSA)。此算法結(jié)合混沌搜索機(jī)制,幫助人工魚跳出局部最優(yōu),以提高算法的全局搜索能力,同時(shí)通過反饋機(jī)制促使人工魚在算法后期不會(huì)在全局極值附近迂回搜索,以保證算法的收斂精度與效率。仿真實(shí)驗(yàn)表明,該算法和AFSA、CPSO和EBGA算法相比,具有更好的收斂效率、覆蓋效果和網(wǎng)絡(luò)能量均衡性。
　　針對(duì)LEACH算法的不足,引入?yún)^(qū)域劃分方法與休眠簇頭思想,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了高能效區(qū)域劃分分簇算法(ERDC),

3、實(shí)驗(yàn)仿真說明了該算法能有效均衡網(wǎng)絡(luò)能量和延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時(shí)間。受ERDC算法通過區(qū)域劃分來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分簇的啟發(fā),結(jié)合IAFSA算法,提出了一種融合分簇與魚群算法思想的覆蓋優(yōu)化算法(CFSC)。首先通過區(qū)域的劃分,把待監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分為幾個(gè)較小的子區(qū)域;然后每個(gè)子區(qū)域并行運(yùn)行 IAFSA算法進(jìn)行覆蓋尋優(yōu)。由于子區(qū)域中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量少,所以人工魚狀態(tài)封裝的數(shù)據(jù)就少,這減少了算法的大量計(jì)算時(shí)間。實(shí)驗(yàn)仿真表明,CFSC算法繼承了IAFSA算法快速收斂的優(yōu)