無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化問題的研究.pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中，這將給人們的日常生活帶來(lái)翻天覆地的變化。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由大量具有無(wú)線通信與計(jì)算能力的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成，是集采集信息、傳輸信息、處理信息于一體的分布式智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。信息傳輸是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是信息從源節(jié)點(diǎn)送達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的過程，信息傳輸路徑是否合理直接影響到發(fā)送速度，進(jìn)而影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生命期。為了解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中

2、的路徑類問題，人們提出了各種優(yōu)化算法，動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法是解決路徑問題的有效方法的三種。
　　 本文在分析研究這三種方法的基礎(chǔ)上得出前兩種算法不適用于大規(guī)模的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)論。雖然遺傳算法是解決大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路徑問題的有效算法之一，但是傳統(tǒng)的遺傳算法求解路徑優(yōu)化問題時(shí)，二進(jìn)制編碼串超長(zhǎng)、算法容易陷入局部最優(yōu)解等問題。為此，本文對(duì)傳統(tǒng)遺傳算法提出了兩條改進(jìn)措施：一、在遺傳算法進(jìn)行選擇操作前，對(duì)群體中每?jī)?/p>

3、個(gè)染色體按照基因位置進(jìn)行比較避免算法由于過早成熟而陷入局部最優(yōu)解；二、在進(jìn)行交叉變異操作時(shí)，不再采取傳統(tǒng)遺傳算法設(shè)計(jì)交叉概率和變異概率的方式，而是采用自適應(yīng)調(diào)整的方式。經(jīng)改進(jìn)增強(qiáng)了算法尋優(yōu)解空間的能力，降低了算法陷入局部最優(yōu)解情況發(fā)生的機(jī)率。并從圖論的角度將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路徑優(yōu)化描述為一個(gè)經(jīng)典的組合優(yōu)化問題，目標(biāo)是選擇有效路徑和最大化網(wǎng)絡(luò)生命周期。理論分析和仿真結(jié)果表明了改進(jìn)遺傳算法解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化問題的優(yōu)越性。