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1.
基于虚拟势场的有向传感器网络覆盖增强算法   总被引:9,自引:3,他引:6       下载免费PDF全文
陶丹  马华东  刘亮 《软件学报》2007,18(5):1152-1163
首先从视频传感器节点方向性感知特性出发,设计了一种方向可调感知模型,并以此为基础对有向传感器网络覆盖增强问题进行分析与定义;其次,提出了一种基于虚拟势场的有向传感器网络覆盖增强算法PFCEA (potential field based coverage-enhancing algorithm).通过引入"质心"概念,将有向传感器网络覆盖增强问题转化为质心均匀分布问题,以质心点作圆周运动代替传感器节点传感方向的转动.质心在虚拟力作用下作扩散运动,以消除网络中感知重叠区和盲区,进而增强整个有向传感器网络覆盖.一系列仿真实验验证了该算法的有效性.  相似文献
2.
基于改进势场的有向传感器网络路径覆盖增强算法   总被引:5,自引:0,他引:5  
路径覆盖是无线传感器网络目标监控领域的一个热点研究问题,在分析节点主感知方向可调模型的基础上,提出了一种基于改进势场的有向传感器网络路径覆盖增强算法(improved potential field based path coverage-enhancing algorithm,IPFPCA).该算法针对传统虚拟势场可能出现的局部极小导致覆盖增强失败问题设计了一种改进的势场函数,通过将相邻传感器节点对路径轨迹点的共同覆盖率引入到斥力计算中,有效引导节点的主感知方向调整,从而达到路径的高效覆盖.实验结果表明:对比已有的路径覆盖增强算法,IPFPCA可以消除节点的感知重叠区和盲区,最终实现网络路径的高效覆盖.  相似文献
3.
一种基于虚拟力的有向传感器网络低冗余覆盖增强算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
首先设计了一种方向可调感知模型,在此基础上提出了一种基于虚拟力的有向传感器网络低冗余覆盖增强算法(Fictitious Force Based Low Redundancy Coverage-Enhancing Algorithm,FFLRCA)。传统基于虚拟力的覆盖增强算法只判断调整方向,节点的调整量为固定值,并且没有解决整个网络进入稳定状态后的冗余覆盖问题,FFLRCA算法通过建立虚拟力与角度调整量之间的关系模型,根据虚拟力大小改变节点的角度调整量,提高网络的调整效率;在节点进入稳定状态后,通过节点的覆盖子集判断其是否为冗余节点,如果是则使其进入休眠状态,同时该节点一个覆盖子集中包含的所有节点停止调整。仿真结果表明,FFLRCA可以显著提高调整效率,并且在保证覆盖率的前提下有效解决网络中的覆盖冗余问题。  相似文献
4.
基于微粒群优化的有向传感器网络覆盖增强算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
覆盖作为无线传感器网络监测中的基础问题反映了无线传感器网络的感知服务质量.在分析节点主感知方向可调模型的基础上,提出了一种微粒群优化的有向传感器网络覆盖增强算法.该算法针对节点主感知方向设计微粒适应值函数和种群进化策略, 以区域覆盖率为优化目标,通过微粒群优化有效调整传感器节点的主感知方向,从而达到有向传感器网络的覆盖增强.实验验证了算法的有效性.  相似文献
5.
在对现有的基于虚拟势场的有向传感器网络覆盖增强算法存在的问题进行深入分析和研究的基础上,提出对该算法改进和优化的方法.核心思想是针对网络中的边界区域节点受力模型,引入虚拟节点,以增强网络对边界区域的覆盖率;同时,提出自调整角速度的机制,不仅提高了该算法的执行效率,而且网络调整后其覆盖效果达到最佳.仿真结果表明,在节点随机部署的情况下,改进后的算法(IPFCEA)可以更有效地增强网络的覆盖率,提高其调整节点时的收敛速度,提升网络的整体性能.  相似文献
6.
针对无线多媒体传感器网络(WMSNs)中存在的覆盖盲区与覆盖重叠区域等问题,提出一种改进的量子遗传算法(QGA)来调整WMSNs中节点的位置和感知方向。相对于传统QGA,该算法采用从多条最优染色体构成的集合中随机选取优化目标来引导算法迭代,在保留算法收敛速度的同时改善其易收敛于局部最优的情况;同时,采用自适应旋转角和新的量子变异策略,加快算法的收敛速度。仿真实验表明:该算法具有良好的全局收敛能力和速度,可以更好地提高网络的覆盖率。  相似文献
7.
针对无线多媒体传感器网络节点感知范围的视角性和方向性,提出了基于虚拟力和粒子群算法的覆盖增强算法.该算法通过传感器节点之间存在着的大小不等的引力或者斥力的虚拟力作用,调整传感器节点的位置,使网络中节点的分布合理和均匀;通过粒子群优化算法调整有向传感器节点的工作方向以达到覆盖的最大化.仿真实验结果表明,基于虚拟力和粒子群算法的覆盖增强算法能很好的提高网络的覆盖率.  相似文献
8.
针对有向传感器节点大规模随机部署形成的感知重叠区和监测盲区,在节点位置不变、感知方向可调的前提下,协同调整节点感知方向使其覆盖范围从感知重叠区旋转到监测盲区以增强网络覆盖。将有向传感器网络覆盖增强问题转化为以区域覆盖率为目标函数、节点集感知方向为决策变量的最优化问题,提出了基于扩展变异模式的自适应差分进化算法求解该问题,即寻求一种节点感知方向分布方案最大化区域覆盖率。算法迭代前期采用DE/ rand/ 1/ bin变异策略以保证种群的多样性,后期采用扩展变异模式DE/ current-to-best/ 2/ bin加强算法的收敛速度以保证算法高效率地搜索全局最优解。与传统的有向传感器网络覆盖增强算法对比,仿真实验验证了算法的有效性。  相似文献
9.
解决网络在随机部署的情况下如何能有效地保证最少节点完全覆盖的优化部署问题。从覆盖优化入手,分析了具有最大覆盖效率的网络拓扑结构,提出一种基于虚拟力的规则覆盖增强算法RCEA(regular coverage-enhan-cing algorithm)以实现该拓扑结构。算法以螺旋扩散优化路径为指导,通过虚拟力影响节点部署,引入能耗均衡因子,在增强整个传感器网络覆盖的同时,降低网络平均能耗。一系列仿真试验验证了该算法的有效性。  相似文献
10.
主要研究无线多媒体传感器网络的模型优化和区域覆盖增强问题.首先从多媒体传感器节点具有方向性的感知特性出发,针对视频可接受清晰度问题,设计了一种改进的扇环感知模型,并以此为基础对无线多媒体传感器网络(WMSN)中区域覆盖增强问题进行研究.其次,采用混合虚拟势场对WMSN 的区域覆盖进行增强,质心在虚拟势场产生的引力和斥力作用下运动.算法针对传统虚拟势场可能出现因局部极小而导致覆盖优化效果降低的问题改进了斥力函数,引入邻居节点共同覆盖率辅助节点感知方向的调整.并在传感器节点迭代完成后引入边界斥力,以进一步优化边界节点的利用率.最后通过一系列的模拟仿真实验和效率对比表明了算法的有效性.  相似文献
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