無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通覆蓋控制的知識引導(dǎo)進(jìn)化優(yōu)化策略.pdf

1、覆蓋控制優(yōu)化對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用具有重要的意義:(1)可以降低網(wǎng)絡(luò)冗余度,減少感知數(shù)據(jù)的冗余性,提高通信效率;(2)降低網(wǎng)絡(luò)通信能耗,延長網(wǎng)絡(luò)有效工作時(shí)間。如何在網(wǎng)絡(luò)資源受限的情況下,合理的調(diào)度節(jié)點(diǎn)狀態(tài)和路由選擇,提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能、減少網(wǎng)絡(luò)通信能耗,是覆蓋控制策略研究的核心問題。本論文從工作節(jié)點(diǎn)集的選取算法及失效網(wǎng)絡(luò)修復(fù)算法兩個(gè)方面進(jìn)行研究。其中,工作節(jié)點(diǎn)集的選取算法研究包括:冗余節(jié)點(diǎn)識別算法、連通覆蓋集的構(gòu)建算法。論文主要內(nèi)容包

2、括以下3個(gè)方面:
　　(1)為提高冗余節(jié)點(diǎn)識別算法的效率和識別的準(zhǔn)確度,提出了基于覆蓋模板的冗余節(jié)點(diǎn)識別算法。覆蓋模板根據(jù)網(wǎng)格與節(jié)點(diǎn)的相對位置關(guān)系得到,用以判斷網(wǎng)格的覆蓋情況。基于覆蓋模板的冗余節(jié)點(diǎn)識別算法,降低了計(jì)算復(fù)雜度,并且可有效識別邊界附近的冗余節(jié)點(diǎn)。為了進(jìn)一步分析節(jié)點(diǎn)冗余情況,提出節(jié)點(diǎn)冗余度的概念。用[0,1]之間的數(shù)來表示傳感器節(jié)點(diǎn)自身冗余程度。
　　(2)綜合考慮網(wǎng)絡(luò)通信能耗與連通覆蓋性能,建立了最小能耗連通覆

3、蓋優(yōu)化模型?；诖?提出一種基于知識引導(dǎo)的能耗最小連通覆蓋節(jié)點(diǎn)集構(gòu)建的進(jìn)化優(yōu)化策略?；诠?jié)點(diǎn)位置及其距離Sink節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)近,定義了節(jié)點(diǎn)重要度這一知識。該知識用以指導(dǎo)個(gè)體編碼及變異操作。實(shí)驗(yàn)表明,知識可以有效指導(dǎo)進(jìn)化方向,加快算法收斂速度。
　　(3)提出了基于失效節(jié)點(diǎn)預(yù)處理的節(jié)點(diǎn)調(diào)度策略。為了在修復(fù)網(wǎng)絡(luò)時(shí),減小備選節(jié)點(diǎn)的搜索范圍,提出了工作節(jié)點(diǎn)重要性程度的概念;并基于此,構(gòu)建了備選節(jié)點(diǎn)集;進(jìn)而提出基于備選節(jié)點(diǎn)集的節(jié)點(diǎn)調(diào)度策略。即當(dāng)