基于近似融合的無線傳感器網(wǎng)絡拓撲控制算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡技術是一項綜合了計算機、無線通信和傳感器技術的多學科技術，受到人們的高度重視，并被廣泛應用于各個領域。為了滿足實際應用中的分析和決策需求，如何在提高網(wǎng)絡能量利用率的同時保障感知信息的精度是一項重要的研究課題。相關的研究涵蓋拓撲控制、數(shù)據(jù)融合、節(jié)點調(diào)度、功率控制等多個方面。本文將近似融合技術與拓撲控制技術相結合，進行了相關的研究。
　　首先，針對大多數(shù)拓撲控制算法中不考慮應用數(shù)據(jù)精確度的問題，本文提出了一種基于(ε,ζ

2、)-近似數(shù)據(jù)融合的拓撲結構控制算法QGA-UQ（Quantum Genetic Algorithm-Unique Q）。QGA-UQ首先從應用的數(shù)據(jù)精確要求出發(fā)，確定數(shù)據(jù)融合的近似程度，并在此基礎上選取部分傳感器節(jié)點工作，執(zhí)行數(shù)據(jù)采集、傳輸和融合等任務，其余節(jié)點則轉入休眠狀態(tài)。在選取節(jié)點時QGA-UQ考慮了節(jié)點的通信能耗，并基于MST樹結構生成網(wǎng)絡的拓撲結構，使得網(wǎng)絡的通信能耗盡量降低。仿真實驗表明，QGA-UQ可以在保證數(shù)據(jù)精度的同時

3、，極大地減少網(wǎng)絡的能耗。
　　在上述工作的基礎上，本文進一步對此問題進行了研究。對于許多大型傳感器網(wǎng)絡而言，其覆蓋范圍可看作由多個子區(qū)域構成，同一子區(qū)域中的感知數(shù)據(jù)近似，且有相同的變化規(guī)律，而不同子區(qū)域間的讀數(shù)則差異較大。針對這個特性，本文提出了基于(ε,ζ)-近似數(shù)據(jù)融合的分區(qū)域拓撲控制算法SQGA-UQ（Subregional Quantum Genetic Algorithm-Unique Q）。針對應用的精確性要求，SQG