分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)融合的移動(dòng)代理路由問題.pdf

1、在通常的分布式網(wǎng)絡(luò)中，低帶寬的無線通信是傳感器節(jié)點(diǎn)之間通訊的唯一方式。由于這些傳感器節(jié)點(diǎn)通常是處理能力，帶寬有限的微電源裝置，這就使得電源消耗必須保持在足夠小的水平以保證完成正常的通訊任務(wù)。 在傳統(tǒng)的分布式網(wǎng)絡(luò)大都是基于一個(gè)共同的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模型：C/S模型，但是C/S模型并不適合于分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)融合。C/S模型存在網(wǎng)絡(luò)流量大，不能實(shí)時(shí)的響應(yīng)負(fù)荷變化等缺點(diǎn)。為了克服傳統(tǒng)分布式網(wǎng)絡(luò)的這些不足，一種稱作基于移動(dòng)代理的分布式網(wǎng)絡(luò)

2、(MADSNs)被提出來[13]。這種網(wǎng)絡(luò)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)帶寬需求大大少，有著很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，可擴(kuò)展性。 MADSNs中一個(gè)重要的問題就是移動(dòng)代理路由的計(jì)算問題。在文獻(xiàn)[18]中作者針對(duì)一種特殊的情形--目標(biāo)識(shí)別與追蹤環(huán)境下的MADSNs，研究了相應(yīng)的移動(dòng)代理路由問題。我們將MADSNs中的移動(dòng)代理路由問題(MARP)表示為一個(gè)組合優(yōu)化問題。問題的目標(biāo)是要找一條路由并使得路徑損耗和節(jié)點(diǎn)損耗盡量小。我們指出MARP問題是一個(gè)NP-C問題

3、并且等價(jià)于一個(gè)特殊的MTSP問題。針對(duì)問題的特點(diǎn)，我們提出了一種改進(jìn)的蟻群算法BB-AS來求解該問題。 蟻群算法是由M．Dorigo等[28][29][30][31]于上世紀(jì)90年代提出的一類群智能優(yōu)化算法，在解決傳統(tǒng)優(yōu)化方法難以奏效的具有NP-hard特性的組合優(yōu)化問題，如中取得了令人鼓舞的效果，國際著名雜志《Nature》曾經(jīng)多次對(duì)蟻群算法進(jìn)行過報(bào)道[32][33][34]。目前，蟻群算法在理論和應(yīng)用上都取得了很大進(jìn)展，成為

4、蓬勃發(fā)展的熱點(diǎn)研究課題，但是蟻群算法也存在算法收斂慢等表現(xiàn)不如時(shí)興的算法的缺點(diǎn)。針對(duì)基本蟻群算法收斂速度慢不適應(yīng)于像MARP等問題求解的缺點(diǎn)，本文中，我們提出了一種基于產(chǎn)生概率和轉(zhuǎn)移概率合成的轉(zhuǎn)移概率計(jì)算，基于臨域信息的初始化信息素加權(quán)，混合信息素更新等改進(jìn)策略，結(jié)合2-opt局部搜索優(yōu)化提出了BB-AS算法。在與當(dāng)前比較優(yōu)秀的MMAS的仿真比較顯示該算法收斂速度大大提高，而且求解質(zhì)量也很令人滿意。通過對(duì)算法流程的改進(jìn)我們又將BB-AS