基于MAS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同任務(wù)分配機(jī)制研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和人工智能等多種學(xué)科，是一個(gè)高度交叉且較為前沿的研究熱點(diǎn)，其應(yīng)用十分廣泛。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中單個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信能力以及其擁有的能量、資源有限，節(jié)點(diǎn)之間必須通過協(xié)同工作才能完成全局任務(wù)。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)同任務(wù)分配成為其需要解決的關(guān)鍵問題之一。
　　本文通過對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分析和多智能體(MAS)理論的學(xué)習(xí)，研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同任務(wù)分配問題。首

2、先，介紹了目前幾種常用的基于多智能體理論的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)；然后，通過對(duì)這幾種方法深入的分析比較，提出了一種基于MAS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同任務(wù)分配機(jī)制。最后，給出了這種任務(wù)分配機(jī)制的具體過程。
　　在基于分簇的網(wǎng)絡(luò)中，將動(dòng)態(tài)聯(lián)盟與遺傳退火算法結(jié)合，對(duì)基于動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)任務(wù)分配算法進(jìn)行了研究。首先，對(duì)簇內(nèi)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分級(jí)，選擇高級(jí)節(jié)點(diǎn)形成初始聯(lián)盟。然后，考慮網(wǎng)絡(luò)內(nèi)能量消耗、任務(wù)執(zhí)行時(shí)間以及網(wǎng)絡(luò)能量均衡度這三個(gè)因素構(gòu)造多

3、目標(biāo)代價(jià)函數(shù)，并使用遺傳退火算法對(duì)多目標(biāo)代價(jià)函數(shù)進(jìn)行求解。最后利用MATLAB進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，并分別從任務(wù)完成時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)能耗和負(fù)載均衡度三個(gè)方面分析了算法的性能。實(shí)驗(yàn)表明，本文提出的任務(wù)分配算法具有較好的優(yōu)化效果。
　　對(duì)于聯(lián)盟內(nèi)存在的失效節(jié)點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種高效的基于合同網(wǎng)的任務(wù)遷移算法。在中標(biāo)階段使用多屬性效用函數(shù)設(shè)計(jì)綜合評(píng)標(biāo)函數(shù)，并引入了綜合評(píng)標(biāo)函數(shù)閾值。同時(shí)，考慮了任務(wù)間的關(guān)聯(lián)性和新節(jié)點(diǎn)的加入這一網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性特點(diǎn)，以提高任務(wù)