制造物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)節(jié)點(diǎn)部署與分簇路由策略研究.pdf

1、作為一種面向制造全流程的大規(guī)模集成網(wǎng)絡(luò)，制造物聯(lián)網(wǎng)包含數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、控制與服務(wù)等過程，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜工業(yè)制造全流程優(yōu)化調(diào)度控制與動(dòng)態(tài)信息服務(wù)。制造業(yè)生產(chǎn)車間的環(huán)境與工藝流程復(fù)雜多變，這給制造物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)感知傳輸帶來挑戰(zhàn)，復(fù)雜環(huán)境下節(jié)點(diǎn)部署策略需靈活多變，數(shù)據(jù)采集與傳輸需充分考慮能耗與可靠性。傳統(tǒng)制造物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)部署與網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法多基于同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，而異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)更貼近實(shí)際應(yīng)用場景，本文對制造物聯(lián)網(wǎng)二級能量異構(gòu)節(jié)點(diǎn)部署與網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法進(jìn)行了

2、深入研究，具體內(nèi)容如下：
　　（1）綜合分析制造物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究了當(dāng)前制造物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)虛擬力部署算法和多粒子群優(yōu)化部署算法，針對二級能量異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)部署的特殊性，為在增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的同時(shí)保證超級節(jié)點(diǎn)均勻分布，本文提出了VFPSO算法，先對超級節(jié)點(diǎn)(高能節(jié)點(diǎn))進(jìn)行優(yōu)化部署，使其均勻地分布到監(jiān)測區(qū)域，然后保持超級節(jié)點(diǎn)位置不變，對普通節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化部署；
　?。?）在節(jié)點(diǎn)部署完成后，充分考慮制造物聯(lián)網(wǎng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分簇路由的特點(diǎn)，重點(diǎn)

3、研究了典型分簇路由算法LEACH、SEP和DEEC，分析了SEP算法和DEEC算法應(yīng)用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)時(shí)的特點(diǎn)，同時(shí)總結(jié)了這兩種算法存在的不足，SEP算法在LEACH算法的基礎(chǔ)上引入了兩個(gè)選舉概率，DEEC算法引入了節(jié)點(diǎn)剩余能量的影響，DEEC算法相較于SEP算法有一定的性能提升，但由于使用估計(jì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)平均剩余能量代替真實(shí)值，無法保證實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的跟蹤網(wǎng)絡(luò)剩余能量，本文提出EDEEC分簇路由算法引入能量消耗加速因子和節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)能量，以提高算法靈活度