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,因此其擁有廣泛的應用前景。覆蓋控制是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的一個熱點,它是通過節(jié)點的部署與工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換,以最少的工作節(jié)點實現(xiàn)對監(jiān)測區(qū)域最大程度的覆蓋。針對現(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,給出了改進的算法。
　　給出了一種基于改進

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,同時通過反饋機制促使人工魚在算法后期不會在全局極值附近迂回搜索,以保證算法的收斂精度與效率。仿真實驗表明,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)計實現(xiàn)了高能效區(qū)域劃分分簇算法(ERDC),

3、實驗仿真說明了該算法能有效均衡網(wǎng)絡(luò)能量和延長網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時間。受ERDC算法通過區(qū)域劃分來實現(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)測網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分為幾個較小的子區(qū)域;然后每個子區(qū)域并行運行 IAFSA算法進行覆蓋尋優(yōu)。由于子區(qū)域中節(jié)點的數(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算時間。實驗仿真表明,CFSC算法繼承了IAFSA算法快速收斂的優(yōu)