基于鲸鱼群算法的无线传感器网络部署方法研究

发布时间：2022-05-05 19:05

　　无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）通过部署多个具有感知与处理数据功能的节点实现对区域物理信息的感测与调节,而节点的部署作为首要的一环对系统监测的效果有十分重要的作用。如何提高网络覆盖率、降低网络消耗、保障网络连通性都是目前需要密切关注、持续改善的问题,随着网络规模的扩大,传统的几何分析或数值方法求解困难,本文基于元启发式算法研究无线传感器网络部署方法,具有重要的意义与应用价值。本文针对多种环境下的WSN节点部署方法展开研究,综合考虑了覆盖率、网络代价、网络连通性等因素,分别建立了不同环境下的节点部署模型,提出了基于鲸鱼群算法的节点部署方法,最后设计开发了WSN节点部署子系统。首先,根据部署问题中的覆盖率、网络代价、网络连通性等需求,设计了对于无障碍规则环境下节点部署问题的目标函数,并提出了迭代计数器机制的鲸鱼群算法的求解方法。在六个仿真场景中将所提算法与其他算法对比,验证了算法在最优解质量、收敛速度等方面的优越性。其次,针对复杂环境下的WSN部署问题,分别提出了针对障碍物与不规则区域的基于虚拟网格的近似处理策略,并进一步在目标函数中引入了避障率这一... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 课题概述
    1.2 国内外研究现状
    1.3 现状总结与问题分析
    1.4 本文的主要工作与结构
2.无障碍规则环境下基于鲸鱼群算法的WSN部署方法研究
    2.1 无障碍规则监测区域的部署模型
    2.2 基于鲸鱼群算法的部署算法
    2.3 算法仿真与分析
    2.4 本章小结
3.复杂环境下基于鲸鱼群算法的WSN部署方法研究
    3.1 复杂环境下WSN部署模型
    3.2 基于鲸鱼群算法的复杂环境的部署算法
    3.3 算法仿真与分析
    3.4 本章小结
4.WSN部署子系统实现与运行实例
    4.1 节点部署子系统开发与实现
    4.2 运行实例与测试
    4.3 本章小结
5.总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得研究成果
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒子群算法的无线传感器网络覆盖优化[J]. 张红霞.  现代电子技术. 2017(09)
[2]基于Voronoi盲区的差分进化WSN部署算法[J]. 宋鑫宏,张乐,方光辉.  软件导刊. 2017(04)
[3]一种虚拟力导向遗传算法的无线传感器网络优化部署策略[J]. 崔频,王敏.  电子设计工程. 2017(07)
[4]无线传感器网络应用综述[J]. 薛波.  通讯世界. 2017(01)
[5]基于蜂窝网格的确定性节点部署算法[J]. 赵小敏,蒋双双.  浙江工业大学学报. 2016(01)
[6]多障碍场景的有向传感器网络覆盖优化算法[J]. 李娜,向凤红,毛剑琳,戴宁,段绍米.  计算机工程. 2015(04)
[7]异构无线传感器网络覆盖优化算法[J]. 杜晓玉,孙力娟,郭剑,韩崇.  电子与信息学报. 2014(03)
[8]基于萤火虫群优化算法的无线传感器节点部署[J]. 刘翠苹,张海涛,白舸.  计算机应用. 2013(04)
[9]基于改进的微粒群算法的WSN节点部署策略[J]. 郑磊,朱正礼,侯迎坤.  广西师范大学学报(自然科学版). 2011(04)
[10]基于规则网格的农田环境监测传感器节点部署方法[J]. 刘卉,孟志军,徐敏,尚园媛.  农业工程学报. 2011(08)

博士论文
[1]无线传感器网络覆盖优化方法研究[D]. 王婷婷.中国矿业大学 2016
[2]基于无线传感器网络的农田环境监测系统研究与实现[D]. 孙玉文.南京农业大学 2013

硕士论文
[1]异构无线传感器网络能量均衡路由协议研究[D]. 王嫱君.湘潭大学 2016
[2]无线传感器网络部署优化研究与仿真[D]. 郎健.北京工业大学 2015
[3]复杂环境下无线传感网络覆盖控制策略研究[D]. 周剑波.湖南大学 2015
[4]基于改进人工蜂群算法的无线传感器网络覆盖优化策略[D]. 宋苏鸣.西安电子科技大学 2014
[5]基于人工蜂群算法在无线传感网络覆盖优化策略中的应用研究[D]. 胡珂.电子科技大学 2012
[6]异构无线传感器网络能量消耗均衡路由算法研究[D]. 崔秀丽.太原理工大学 2010



本文编号：3650834