感知距离参数优化的无线传感器网络节能的研究

无线传感器网络(WSNs)覆盖是WSNs的关键问题,它反映了网络对目标区域的探测能力,节点的感知距离的优化能够很好地解决WSNs区域覆盖要求的同时使得能量消耗最低.研究了基于节点感知距离参数调节的WSNs节能区域覆盖方案,建立了感知半径之和最小的数学模型,采用遗传算法求解该模型,得到一个最优解.仿真结果表明:与传统覆盖方案比较,所提方案在满足覆盖要求的同时有效地降低了网络能量消耗.     

无线传感器网络覆盖率与节能性研究

在无线传感器网络中,节点的能量是有限的,因此各节点覆盖区域的重叠度必须减少,而且对节点的能量必须合理利用,以延长网络生命周期。提出了一种基于能量感知的区域覆盖算法,在该算法中,活动节点根据簇内每个传感器节点的覆盖区域和剩余能量来确定,在保持网络高覆盖率的情况下,使活动节点的数目最小化。仿真结果表明,相较于其他算法,提高了网络覆盖率,并能够获得更长的生命周期。     

感知受限的移动传感器节点扫描覆盖优化算法

移动无线传感器网络（WSN）的应用中,因为传感器节点的感知范围受限,其覆盖分析就是一个针对目标区域的扫描覆盖问题。提出了一种基于多目标优化的扫描覆盖算法。在目标区域中,采用双目标优化策略对单个移动传感器节点进行路径规划,一方面使节点的覆盖面最大化,另一方面使扫描覆盖的路径最短。仿真实验在含有障碍物和不含障碍物的情况下进行,与多节点的编队覆盖算法相比,所提算法在适度降低覆盖率的情况下,可大幅降低移动能耗。     

大规模无线传感器网络覆盖优化算法

为了增强三峡库区水环境监测的大规模无线传感器网络（WSNs）覆盖效果和延长大规模WSNs生存时间,采用混沌人工鱼群算法。首先以最大化网络覆盖率作为优化目标,建立WSNs覆盖模型,将具有遍历性特点的混沌系统引入到人工鱼群算法中,能够有效避免算法长时间位于局部极值附近。仿真结果表明：改进的人工鱼群算法提高了网络的覆盖率,有效减低了网络的成本。     

基于新量子遗传算法的无线传感器网络感知节点的分布优化

无线传感器网络中,感知节点的合理分布对于提高网络的感知能力和收集信息能力都具有重要作用。对于随机分布方式产生的感知网络,可以利用节点的移动性对特定感知节点的位置进行调整从而改善网络整体的感知覆盖范围。为此,针对无线传感器网络感知节点的分布优化问题进行了研究,给出了无线传感器网络覆盖控制模型,并提出了一种基于新量子遗传算法的分布优化机制。仿真结果表明新量子遗传算法在优化性能上优于传统遗传算法,能够有效提高网络整体的感知能力。     

面向矿井的无线传感器网络节点部署优化

无线传感器节点的位置对矿井监测系统至关重要,由于受矿井中物理环境因素的影响,如何提高节点部署定位精度也逐渐成为了近年来研究的重点。针对煤矿安全监测应用领域对网络节点定位的特殊要求,提出了一种节点部署定位精度的改进方案,对一些有特殊要求覆盖点,采取有区别的覆盖阈值,即覆盖阈值Kmax适当降低,并设置增益函数。这样不仅可以达到最佳的覆盖效果,在实际的矿井环境中,还可结合一定的覆盖信息冗余,以最大程度的减少或避免误报警的发生。仿真结果表明,改进后的算法有效地提高了无线传感器网络节点的定位精度。该算法节点间通信量少,适合不均匀分布的网络场景。     

无线传感器网络中能量敏感感知节点选择算法

如何保证在满足系统QoS需求的同时延长网络的生命周期是无线传感器网络面临的最重要问题之一。提供高质量感知数据是无线传感器网络的目的,感知节点是网络能否实现这个目标的关键因素。为了节省感知节点的能量并实现负载均衡,该文提出一种能量敏感、负载均衡并与物理位置无关的感知节点选择算法EASNS,综合考虑感知能力和剩余能量两因素对感知节点进行选择,用TOSSIM仿真工具对算法EASNS进行了仿真。仿真实验结果表明,采用EASNS算法与选择所有节点得到的平均温度之间的误差为0.3%,能够有效地减少能量消耗,能量消耗约为选择所有节点方法的25%,并能实现感知节点能耗负载均衡,延长系统生命周期。     

人工鱼群算法在桥梁传感器优化配置中的应用

为了实现桥梁结构健康监测传感器的优化配置,用尽可能少的传感器获取尽可能多的反映桥梁结构健康状况的信息,将人工鱼群算法应用于一座拱桥的传感器配置中,利用人工鱼的三种典型行为,解决桥梁传感器优化配置问题。结果表明,人工鱼群算法自适应能力强,收敛精度高,可以实现桥梁结构健康监测传感器优化配置。     

人工鱼群算法优化支持向量机的无线传感器网络节点定位

为了提高无线传感器的定位精度,针对支持向量机(SVM)参数优化问题,提出一种人工鱼群算法(AFSA)优化SVM的传感器节点定位方法(AFSA-SVM)。首先构建无线传感器定位模型的学习样本,然后采用SVM构建节点定位模型,并采用AFSA模拟鱼群的觅食、聚群及追尾行为找到最优SVM参数,最后采用仿真实验测试节点的定位性能。结果表明,相对于其他定位方法,AFSASVM提高了传感器节点的定位精度,具有一定的实际应用价值。     

基于覆盖率的传感器优化部署算法

传感器部署是传感器网络工作的基础,对网络的运行情况和寿命有很大影响。针对传感器网络节点部署时首要考虑的覆盖问题,提出一种可以满足不同覆盖率要求的节点优化部署算法,在提高节点覆盖性能的同时优化节点数量,降低网络的配置代价。仿真结果证明,该算法可最大化节点的覆盖效率。     

一种无线浮标传感器网络覆盖优化算法的研究

无线浮标传感器网络是无线传感器网络应用于海洋监测领域的典型方式,而网络覆盖问题是衡量无线浮标传感器网络工作性能的重要指标之一。文中主要研究了一种适用于无线浮标传感器网络的覆盖优化算法。该算法的基本思想是在节点密集部署的监测区域中让每个节点与邻居节点交换信息以确定所要激活的最终候选节点,并将其他冗余节点设为休眠状态,以达到在所需的期望值下降低能量消耗的作用。不同网络规模的Matlab仿真结果分析可知该算法可以适当减少能耗,延长网络的寿命。     

基于感应面积的无线传感器网络簇头选择算法

无线传感器网络中能效和感应面积是两个实际应用中需要考虑的问题。本文从网络感应面积入手,通过引入相关节点数作为参数,对LEACH协议的簇头选择算法进行改进,从仿真结果得出,本文算法有效地延长了网络生存时间以及网络的有效工作时间。      

一种分区的全向传感器栅栏覆盖构建算法

栅栏覆盖是传感器网络覆盖控制的研究热点之一.提出一种全向传感器栅栏分区构建算法(FCOIS).算法中节点采取全向传感器感知模型,依照节点初始分布状态划分子区域,使每个子区域内节点个数尽量相等,并根据每个子区域内节点的分布情况确定栅栏的形成区间.在每个子区域内,依照从左至右的顺序构建栅栏,当各子区域的栅栏构建完毕后,采用贪婪算法对相邻子区域间栅栏的空隙进行填充.仿真结果证明该算法能够以较低的总能耗、平均能耗构建栅栏,显著节省了节点的使用数量与通信开销.     

有向传感器网络覆盖预测模型与数量估计

有向传感器网络由大量有向传感器节点组成,不同于有着全向感知范围的全向传感器网络,有向传感器网络的感知范围是一个扇形区域.研究了有向传感器网络的覆盖预测模型及数量估计问题.针对节点随机部署的应用环境,在初始部署网络时,为满足一定的覆盖率要求,在充分考虑了目标区域边界效应的基础上,提出了一种基于概率的网络覆盖预测模型.基于该模型,对初始部署的节点数目进行了预测.通过仿真实验,对结果进行了分析.结果表明：利用所提模型得到的理论值与实验真实值拟合较好,且更符合实际应用需求.     

有向传感器网络覆盖控制算法

覆盖控制是传感器网络的基本问题之一,基于全向感知模型的覆盖控制的研究已经积累了丰富的成果.近年来,得益于图像/视频、红外、超声波等传感器的引入,有向传感器网络覆盖控制问题得到广泛关注并发展成为研究热点.从有向感知模型及其特点入手,综述了该领域国内外的研究进展,着重分类讨论有向传感器网络覆盖控制的基本理论和算法.最后提出当前亟待解决的问题,并对其未来的发展趋势进行展望.     

无线传感网络覆盖的粒子进化优化策略研究

为了实现网络覆盖范围的最大化,延长网络寿命,本文在粒子进化的多粒子群算法的基础上提出了一种无线传感网络覆盖优化策略.通过多种群并行搜索,采取粒子进化理论使陷入局部最优的粒子迅速跳出,有效地避免了基本粒子群算法容易出现的"早熟"问题,提高了算法的稳定性.通过仿真实验分析了节点感知半径对覆盖性能指标的影响.覆盖率和收敛速度随着感知半径的增大逐渐增大和加快.仿真实验结果表明粒子进化的多粒子群优化策略比基本粒子群算法、传统遗传算法和新量子遗传算法具有更好的覆盖优化效果.     

复杂区域的有向传感器网络覆盖优化算法

在现有的有向传感器网络中,节点模型多以质心点围绕扇形顶点进行旋转,由于此类模型中节点旋转面积是一个整圆,因此会增加网络能源消耗和部署时间。针对复杂区域的无线传感器网络覆盖优化问题,使用以扇形节点围绕质心点转动的节点模型,提出一种基于虚拟势场的复杂区域覆盖优化算法( COACA),通过减小节点的旋转面积实现部署优化。针对影响算法覆盖率的相关参数进行仿真实验,并与PFPCE算法进行对比,实验结果验证了COACA算法在覆盖率和时间效率上的优越性。     

多障碍场景的有向传感器网络覆盖优化算法

针对监控区域中存在障碍物的情况,引入一种避障策略,提出基于虚拟势场的传感器网络覆盖优化算法。该算法基于有向感知模型,通过重叠覆盖区域、有效覆盖区域和障碍物遮挡区域之间虚拟力的相互作用,调整节点的传感方向,逐步消除网络中的重叠覆盖区域和障碍物遮挡区域,并根据分布在边界区域的边界节点进行改进,通过在边界线上增加一个虚拟邻居节点,实现有向传感器网络的覆盖性能增强,并分析传感器参数对覆盖率的影响。仿真结果表明,在有障碍物的情况下,该算法可有效提高网络覆盖率。