基于密集度的虚拟力节点部署算法

针对移动传感器网络节点部署易出现分布不均和能量消耗过高等问题,在传统虚拟力节点部署算法的基础上,提出一种基于密集度的虚拟力节点部署算法,通过对节点所受合力进行分析,推导出具有一定适应性的虚拟力引力参数和斥力参数,同时引入节点密集度的概念,利用节点自身密集度来选择虚拟力模型中最优距离阈值,从而改进传统的虚拟力模型,最终实现网络节点的部署优化.仿真结果表明,在随机部署的情况下,本文提出的算法能够更有效地提高网络覆盖率,减少覆盖漏洞并延长网络的生命周期.     

多障碍环境中基于虚拟势场的无线传感网有向充电器部署方法

无线可充电传感网中,传统的充电器部署方式通常不考虑网络中存在障碍物的场景,且已有的工作中主要考虑的是全向无线充电器的部署问题,因此具有相当大的局限性。为此,本文研究了多障碍环境中的有向充电器部署问题,将节点分布视为若干个正态分布模型,并采用了EM算法求解GMM高斯混合模型,从而将整个传感网区域划分为多个子区域,在每个子区域中使用虚拟势场方法,同时引入虚拟引力与斥力使得有向充电器在这两种虚拟力作用下能够灵活规避障碍物区域的同时调整到充电效用较高的位置。仿真结果表明,与现有的有向充电器部署算法及其他随机算法相比,本充电器部署策略能够显著提高传感器节点的有效覆盖率与充电效用。     

基于安全连接的 WSN 节点优化部署

针对目前无线传感器网络节点覆盖优化方案中,无线传感器网络节点位置移动会破坏节点间的共享密钥的问题,采用了一种基于泰森多边形形心引力和存在共享密钥节点间的安全连接虚拟力的无线传感器网络部署方案.该方案以提高节点覆盖率为优化目标,引入安全连接虚拟力,以保证节点的安全连接;采用改进泰森多边形形心引力的虚拟力方案,能够有效指导节点散布过程和实现全局优化.通过仿真实验表明,本文方案能够提高节点的覆盖率,并且能够的减小存在共享密钥的安全连接的破坏.     

无线传感器网络节点多目标安全优化部署

针对目前无线传感器网络节点优化部署方案中,没有考虑网络节点位置移动会破坏节点间的共享密钥而破坏的安全通信链路的问题,本文将Pareto多目标优化策略引入到无线传感器网络节点部署中,设计了一种多目标安全优化部署方案,建立多目标节点安全部署模型,并将节点安全连通度和网络覆盖率作为目标函数,兼顾解决网络安全性和网络覆盖质量的问题;通过惯性权重自适应的调整和结合虚拟力算法更新速度的方式改进多目标粒子群算法,采用精英档案策略来存储非劣解。仿真实验表明,本文方案能够提高节点的覆盖率,并且能够保持较大的节点安全连通度。     

一种小规模水下无线传感器网络的部署算法

覆盖问题是水下无线传感器网络的一个基本问题。在虚拟力算法中,"虚拟"的力作为传感器节点部署策略被构造,以提高传感器节点的初始随机覆盖后的覆盖率。在传感器区域中,每个传感器节点都可以作为其它所有节点的"受力的源",这种力既可以是引力,也可以是斥力。基于虚拟力的概念,构造了节点间虚拟力区域,并提出了一种快速虚拟力算法。不同于其它虚拟力算法,这是一种简化的自组织算法,它能够有效地提高小规模的水下无线传感器网络的覆盖率。     

分层分簇无线传感器网络汇聚层的多目标优化部署

分层分簇的无线传感器网络中,汇聚层节点的部署对于整个网络的性能是至关重要的。本文针对非均匀环境下,分层分簇无线传感器网络中汇聚层节点的优化部署进行研究,目标是以最少的节点和最低的总功率实现对感知层节点的全覆盖,这是一个典型的多目标优化问题。 为,提出了一种基于第二代快速非支配遗传算法(Non-dominated sorting genetic algo-rithm, NSGA-II)的优化方案,以感知层节点全覆盖为前提,对汇聚层节点的数量和总功率进行联合优化。仿真结果表明,与常规均匀分布无线传感器的模型对比,本文所提出的部署方案能够在保证感知层节点全覆盖的前提下,显著减少汇聚层节点的数量,并降低了汇聚层节点的总功率,从而降低了部署成本,提高能量利用效率。     

传感网中带有可控阈值的优化协同覆盖算法

传统型的无线传感器网络(WSNs)覆盖受限于节点能量和数据冗余,迫使WSNs异常中断.为此,提出一种带有可控阈值的优化协同覆盖算法(OCC-CT).该算法首先确定关注目标节点(FTNs)的位置信息,利用遗传算法(GA)给出了节点路径规划;其次,通过可控阈值参数和变异参数等特性对事件域节点成簇进行优化,使之节点成簇更为均...     

基于自适应果蝇优化算法的分层异构无线传感器网络三维优化部署

分层的无线传感器网络中,汇聚层负责感知层节点流量的汇聚于转发工作,对整个网络的性能具有至关重要的影响。本文针对非均匀环境下,分层异构无线传感器网络汇聚层节点的三维优化部署进行研究,目标是在保证感知层节点全覆盖的前提下降低汇聚层节点的总功率。 为此,本文基于果蝇优化算法,提出了一种以感知层节点全覆盖为约束的汇聚层节点位置和总功率联合优化方法,为了寻求果蝇优化算法搜索速度和搜索精度的平衡,本文进一步采用了自适应的更新步长机制,仿真结果表明,与传统的均匀分布无线传感器模型对比,经过本文所提出的优化机制优化后的汇聚层节点部署方案能够在保证感知层节点全覆盖的前提下,显著降低汇聚层节点的总功率。     

虚拟力导向群聚智能优化的无线传感器网络覆盖策略

针对在由固定骨干节点和移动传感器节点组成的无线传感器网络(WSNs)中,固定节点作用在移动节点的虚拟力,造成对移动节点位置移动的阻碍,在群聚智能优化思想的基础上,提出一种解决异构移动传感器网络的覆盖策略.该策略通过调整虚拟力距离阈值参数来改善固定节点作用在移动节点上的虚拟力;用虚拟力影响群聚智能算法中粒子速度和距离的进化,以节点有效覆盖率为适应值,指导微粒进化.仿真实验表明:虚拟力导向群聚智能策略能有效实现异构无线传感器网络节点布局优化,提高网络覆盖率,且收敛速度快.     

基于虚拟力算法的WMSNs覆盖研究

为了提高无线多媒体传感器网络（WMSNs）区域覆盖率,在传感器节点随机部署后,通过调节传感器节点的感知方向,使节点从感知重叠区域向覆盖盲区转动,提高网络覆盖率。针对现有算法中存在覆盖效率和覆盖率不能统一的问题,提出一种改进的虚拟力覆盖算法（VFARCR）,该算法利用传感器节点感知扇形区域质心点间的斥力调节感知方向,且通过传感器节点间的覆盖冗余度的决定方向调整的大小,虚拟力和覆盖冗余度共同控制传感器的转动。仿真实验表明：该算法提高了覆盖效率和覆盖效果,提高了虚拟力覆盖算法的性能。     

基于粒子群算法的混合无线传感网覆盖优化

为优化混合传感网络覆盖性能,基于粒子群算法提出一种优化策略,并通过引进扰动因子,有效地避免了算法陷入早熟陷阱,加速了算法收敛。通过仿真实验,验证了该优化算法能够有效地提高网络覆盖性能,并与最新的算法进行了比较。     

基于虚拟力的自组织覆盖算法

针对随机部署的无线传感器节点,提出一种基于虚拟力的自组织覆盖算法。将排斥力、引力、边界约束力这3种虚拟力作用于网络中的每个节点,使聚集在一起的节点分散开,引入节点间距离的阈值、边界节点与边界距离的阈值实现对感兴趣区域的最大覆盖。实验结果表明,该算法在保证连通性的基础上有效扩大了覆盖区域,具有较强实用性。     

移动传感网分布式连通按需覆盖部署方法

针对移动传感器网络监测区域中目标覆盖所需传感器数不同且各目标之间没有形成通路的问题,提出了通过虚拟力方法实现对不同目标的按需覆盖方法。根据不同目标的覆盖需求设置对传感器节点的基于万有引力的吸引力、节点之间基于库仑力的斥力以及目标之间的引力线,节点在虚拟合力的引导下覆盖目标或连接成通路。仿真结果显示所提方法与已有代表性算法相比收敛时间短,节点移动公平性高达99%,且GPS误差的影响能够控制在1%以下,可实现稀疏或密集初始条件下按需覆盖的分布式快速部署。     

基于改进遗传算法的无线传感网覆盖优化

为提高混合无线传感器网络(WSNs)的覆盖率,将改进的遗传算法应用到WSNs覆盖优化中,通过合理调整移动节点的位置来提高网络覆盖率;针对传统群体智能算法易“早熟”,最大迭代次数需试探设定等缺陷,提出了基于多个种群并行优化的改进遗传算法;多个种群之间并不独立,而是通过移民算子相互联系;分别利用人工选择算子与精华种群选择并记录各个种群每一代最优染色体;并利用精华种群中保存的最优染色体设计出新的进化终止条件;仿真结果表明,改进的遗传算法不仅无需设定最大迭代次数而且收敛速度快,更兼有效地提高了WSNs的覆盖率。     

AR可变的有向传感器网络节点模型的研究*

针对以往采用的感知角度、感知半径固定的传感器节点模型在网络覆盖优化上的问题,提出了一种感知角度与感知半径（Angle and Radius,AR）可变的新型节点模型,在边界处理问题上提出边界模型,并对PFCEA算法进行了改进。通过网络初次部署稳定后进行二次部署改变传感器节点模型使其在有限节点上提高网络覆盖率。仿真实验表明,新型节点模型在提高监测区域覆盖率方面要比现有节点模型更加优越。     

异构传感网中基于扇区均衡的层次路由设计

泛化存在的异构传感网,在分簇及路由过程中,通常面临负荷盲从、能耗不均的“热区”问题,提出了一种以扇区均衡为基础,逐层引导的路由算法(Even Sector Hierarchical Routing algorithm, ESHR)。改变单一物理空间的均匀切分,建立热区层、层内、层间多角度下的约束,设计出以参考节点负荷和通信能力为依据的可扩展扇形划分方案,确定扇区各指标的量化表达,从网络系统级上避免了单簇跨度过大的能耗隐患,除侧重能量考量外,引入平均邻居跨度、基站跨度、扇区信息作为簇首和候选路由的依据,构建了具有网络普适性的定向层次路由,改善通信效率和避免能量塌陷的同时,以稳定的节点单体能耗实现了整体网络的寿命延长,经与三种同类型分簇算法的随机可重复性对比实验,分布式的ESHR在能量的利用率、均衡性和稳定性方面均具有明显优势。     

无线多媒体传感网视频流多径路由算法优化

提出了优化蚁群算法的多径路由的计算方法,对网络链路内部具备的人工信息素进行相应的初期分布改善和优化,对提升网络数据的输送量以及优化视频的运行性能具有重要意义,试验结果证实,算法ACMRA对优化网络使用性能、改善视频输送性能及延缓网络生命,具有较高的可行性和优势特点。     

概率模型下异构传感器网络部署算法的研究

目前采用虚拟力方法解决传感器节点部署问题的算法均基于同构传感器网络,面向异构传感器网络的部署需求,提出扩展的虚拟力算法.该算法采用概率感知模型,部署时根据感知半径的悬殊采用静态部署与动态部署相结合的策略,根据节点感知半径差异度决定最佳距离的取值,节点移动时采用接替移动法.仿真结果表明该算法能够根据应用需要将异构传感器节点合理地部署于目标区域内,同时能有效地均衡网络节点的能耗,延长网络的生存时间.     

空洞弧段引导下异构传感网的覆盖优化策略

应对异构传感器网络部署时引发的随机空洞与冗余均衡问题,论文提出一种空洞弧段引导下异构传感网的覆盖优化策略(Coverage Optimization Strategy of Heterogeneous Sensor Network guided by Hollow Arc,CHHA).节点仅以自身邻居信息为支撑剖分覆盖圆周,对弧子段特性进行分析,从而评估邻接空洞,并将其串连勾勒;节点基于可视范围内的弧段信息,完成自我冗余判断与修补适配评估,继而选择增容式自修复或招募式调配修复策略以补偿空洞弧段.论文提出的方法相较于常规将空洞识别与修复问题进行各自假设的分割研究,仿真实验表明:CHHA算法针对随机出现的感知空洞,给出了探测、勾勒至修复的全流程方案,在包容异构通信差异的同时,实现了本地化的空洞识别和低耗适配的空洞修补.