無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化控制研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和無線通信技術(shù)，能夠協(xié)作地完成實時監(jiān)測、傳感和采集目標(biāo)對象的信息，并對其進(jìn)行處理，傳送給需要信息的用戶。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量傳感器節(jié)點組成，這些傳感器節(jié)點通常由容量有限的電池供電，且被部署在無人值守的環(huán)境下而不能充電，因此能量的有效利用是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要解決的關(guān)鍵問題。網(wǎng)絡(luò)覆蓋與能量消耗密切相關(guān)，本文主要針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化控制問題進(jìn)行了深

2、入研究。
　　 針對傳感器網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域覆蓋問題，本文研究了節(jié)點高密度分布下傳感器工作節(jié)點集的選取問題，在保證網(wǎng)絡(luò)充分覆蓋的前提下，減少工作節(jié)點數(shù)目，同時降低網(wǎng)絡(luò)覆蓋的能量消耗。提出了一種基于免疫-蟻群算法的優(yōu)化覆蓋控制算法。充分利用免疫算法的快速性和全局收斂性，尋找較優(yōu)的解，然后采用蟻群算法。即利用免疫算法獲得的較優(yōu)的可行解，產(chǎn)生初始信息素分布。然后充分利用蟻群算法的正反饋性，以提高求解效率。仿真結(jié)果表明本算法能夠以較少的時間選取

3、工作節(jié)點集，并且可以獲得很好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和較少的工作節(jié)點。
　　 在一些環(huán)境下，隨機(jī)放置的靜態(tài)的傳感器節(jié)點不能滿足網(wǎng)絡(luò)的要求，因此對于一些有特殊要求的情況要引入移動傳感器節(jié)點。移動傳感器節(jié)點被初始部署后，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)測區(qū)域的覆蓋情況，進(jìn)行移動而重新部署。本文提出了基于最短路徑的傳感器部署算法(The Shortest Path Sensor Deployment Algorithm, SPSD)，將蟻群算法用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移