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权重感知的三维室内无线传感器网络部署算法

发布时间:2018-05-09 12:06

  本文选题:三维室内 + 无线传感器网络 ; 参考:《计算机科学》2014年06期


【摘要】:已有室内受限空间无线传感器网络部署问题的研究均未综合考虑各种部署应用需求以及障碍物对无线传感器信号的干扰,导致传感器感知与通信能力的浪费。为解决上述问题,提出了一种基于启发式算法的无线传感器网络部署算法,该算法利用贪心策略在有障碍的三维室内环境中进行部署,并在此基础上设计了权重感知的遗传算法优化策略用以求解全局最优部署方案。部署算法利用分权的方式描述不同空间区域的重要性,利用带方差的对数正态阴影模型建模信号衰减过程,在获得最大覆盖效果的同时最小化部署开销,并保证空间k覆盖和网络连通性。实验结果表明,障碍物对无线传感器节点造成一定影响时,提出的WCRH算法与OWCRG算法的性能均优于使用传统Lineof-Sight(LoS)模型的基于面积开销比的启发式算法。
[Abstract]:Previous researches on the deployment of indoor confined space wireless sensor networks have not taken into account the needs of deployment applications and the interference of obstacles to wireless sensor signals, which leads to the waste of sensor perception and communication capability. In order to solve the above problems, a heuristic algorithm based on wireless sensor network deployment algorithm is proposed. The algorithm uses greedy strategy to deploy in an obstacle three-dimensional indoor environment. On this basis, a genetic algorithm optimization strategy based on weight perception is designed to solve the global optimal deployment scheme. The deployment algorithm describes the importance of different spatial regions in a decentralized manner and uses the logarithmic normal shadow model with variance to model the signal attenuation process to minimize the deployment overhead while obtaining the maximum coverage effect. The space k cover and network connectivity are guaranteed. The experimental results show that the proposed WCRH algorithm and the OWCRG algorithm are better than the traditional Lineof-SightLoS (Lineof-SightLoS-based) heuristic algorithm when obstacles affect the wireless sensor nodes to a certain extent.
【作者单位】: 南京航空航天大学计算机科学与技术学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(61373015) 2010年度国家教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20103218110017) 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD) 南京航空航天大学基本科研业务费(NP2013307)资助
【分类号】:TP212.9;TN929.5

【参考文献】

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【共引文献】

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