基于智能优化算法的无线传感器网络节点部署研究

发布时间：2017-06-20 22:05

  本文关键词：基于智能优化算法的无线传感器网络节点部署研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：最优化节点部署问题是无线传感器网络研究领域中的基础问题和关键问题之一,部署质量的好坏直接关系到网络后续的工作性能、服务质量和效率。无线传感器网络的部署(覆盖)研究已由传统的二维区域覆盖向三维覆盖转移,目前越来越多的研究聚焦在颇具实用性和理论性价值的三维复杂空间覆盖上,尤其是三维复杂表面覆盖。解决无线传感器网络覆盖优化问题,智能优化算法是目前较为明智的选择之一。无线传感器网络的最优化节点部署往往被归结为网络覆盖的最优化问题,即如何以合适数目(最小)的节点来完成对目标区域的有效覆盖。本文围绕如何在复杂的三维环境中利用智能优化算法经济、有效地部署无线传感器网络问题进行了较为深入的分析与探讨。然后,针对最优化部署问题中的重要影响因素—节点感知模型也进行了相关设计与实现。最后,基于化学反应优化算法对问题进行了求解,并在后续研究中对其进行了改进。基于MATLAB的仿真实验验证了模型和方法在覆盖性能与连通性能方面的有效性。
【关键词】：无线传感器网络 节点感知模型 化学反应优化算法 表面覆盖
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212.9;TN929.5;TP18
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 研究背景与意义9-11
• 1.1.1 研究背景9-11
• 1.1.2 研究意义11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 研究内容13-14
• 1.4 论文结构安排14
• 1.5 本文相关术语与符号14-16
• 第2章 无线传感器网络最优化部署方法16-22
• 2.1 典型二维区域最优化部署方法16-17
• 2.2 三维空间部署17
• 2.3 三维表面最优化部署17-19
• 2.3.1 规则表面覆盖17-18
• 2.3.2 复杂表面覆盖18-19
• 2.4 部署评价标准19-20
• 2.4.1 部署成本19
• 2.4.2 覆盖性能19-20
• 2.4.3 连通性能20
• 2.4.4 系统能耗20
• 2.4.5 网络服务质量20
• 2.5 本章小结20-22
• 第3章 节点感知模型设计22-26
• 3.1 感知模型概述22-24
• 3.1.1 平面覆盖感知模型概述22
• 3.1.2 三维区域覆盖感知模型22-23
• 3.1.3 典型节点感知模型23-24
• 3.2 SPHERE PROBABILISTIC MODEL模型设计24
• 3.3 SPHERE BOOLEAN MODEL模型设计24-25
• 3.4 节点感知模型设计小结25-26
• 第4章 基于化学反应优化算法的无线传感器网络覆盖方法26-37
• 4.1 问题描述26
• 4.2 系统模型26-27
• 4.2.1 感知模型下的覆盖规则27
• 4.2.2 目标函数27
• 4.3 覆盖判断方法27-29
• 4.4 化学反应优化算法29-31
• 4.5 基于化学反应优化算法的复杂表面覆盖方法31-34
• 4.5.1 数据预处理31-32
• 4.5.2 覆盖最优化求解32-34
• 4.6 仿真实验34-36
• 4.6.1 模型验证34-35
• 4.6.2 方法验证35-36
• 4.7 本章小结36-37
• 第5章 基于改进化学反应优化算法的三维复杂表面覆盖方法37-44
• 5.1 问题描述37
• 5.2 系统模型37-38
• 5.2.1 系统模型37
• 5.2.2 覆盖判断算法37-38
• 5.3 表面覆盖算法38-41
• 5.3.1 数据预处理38-39
• 5.3.2 改进化学反应优化算法求解OTCP39-41
• 5.4 实验与结果分析41-43
• 5.5 本章小结43-44
• 第6章 总结与展望44-46
• 6.1 全文总结44-45
• 6.2 研究展望45-46
• 参考文献46-51
• 致谢51-52
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况52

  本文关键词：基于智能优化算法的无线传感器网络节点部署研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：466979