混合无线传感网络覆盖优化的粒子群算法

为提高随机部署的传感网络覆盖性能,提出基于动态克隆粒子群的移动节点部署控制算法,用每个粒子表示所有移动节点的一种部署方案,在经典粒子群算法基础上,每次迭代结束后,粒子依据自身的覆盖性以及与群体中粒子的相似性决定其克隆数量和变异幅度,有效避免陷入早熟陷阱.通过与其他算法的对比仿真实验,表明该优化算法能更有效地提高网络覆盖性能.     

无线传感网络覆盖优化策略

长期以来,网络规划与集约化在移动通信的建设和维护中都是比较重要的组成部分。进行了合理的网络规划与优化可以保证网络在时间与时间得到较大程度的覆盖。为此,在本文中,笔者主要是以无线传感网络服务质量有关的无线网络规划、优化等一些突出问题,进行了深入的讨论。     

无线传感网络通信的优化研究

首先分析了无线传感网络通信的原理,然后在此基础上详细介绍了无线传感网络通信优化算法。     

基于虚拟IP思想的无线传感网络网关设计

将无线传感网络(WSN)与TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)网络融合是目前非常热门的研究课题。文章分析和比较一些现有无线传感网络与TCP/IP网络的互联技术,得出无线传感网络与TCP/IP网络互联的基本设计原则和思想。在充分分析和比较近期国内外的一些相关研究后,提出基于虚拟IP网关设计方案,该方案集中了大部分相关研究方案的优点。     

无线传感网络量化及能量优化策略

由于无线传感网络(WSN)存在能量和带宽的限制,在网络中直接传送模拟信号受到了极大地制约,因此对模拟信号量化是节省网络能量和保证有效带宽的重要手段。为此,该文以融合中心的重构绝对均值误差最小为原则,设计一种网络量化及能量优化方法。首先,针对单传感器,在能量固定的情况下推导了最优量化位数及在量化位数固定的情况下推导了最优能量分配。其次,在单传感器的基础上,进一步推导多传感器情况下最优量化位数及最优能量分配。以上两种情况都考虑了传感器测量噪声及信道衰落损耗。最后,通过数值仿真方法验证了文中所提方法的正确性,并将其与等能量分配进行了比较,获得了较好的效果。

     

无线传感网络的关键技术及趋势

传感器已被广泛应用于工业、家庭以及军事设施中。传统意义上的传感器通常用电缆与计算机或显示器相连,有线连接可靠性好但是制造工艺复杂,而且不容易改动。近年,无线技术的进步使得众多使用无线通信方式获取传感数据的应用成为可能,当使用不止一个的传感器时就组成了无线传感网络,用于从各种移动的传感器上获取数据。无线传感网络的优点是安装费用低,改变结构快,操作灵活。     

试论无线传感网络动态休眠通信协议

本文从无线传感网络的结构与特点入手,大致的对其进行分析。并且简单的介绍通过无线传感网络形成的动态休眠通信的协议,帮助我们对此产生较为明确的认识。     

基于粒子群优化的虚拟网络映射算法

本文以提高底层网络资源利用效率为目标,在底层网络不需要支持路径分裂的情况下,建立了虚拟网络映射问题的整数线性规划模型,并提出了一种新的基于粒子群优化的虚拟网络映射算法.该算法以映射开销作为适应度函数,重新对粒子的参数和相关操作进行了定义.模拟实验结果表明,与已有研究成果相比,该算法显著地提高了底层网络长期平均运营收益与...     

WSNs布局的粒子进化的多粒子群优化策略

在粒子进化的多粒子群算法基础上,提出了一种无线传感网络节点布局的优化策略.该策略通过多个粒子群彼此独立地搜索解空间,提高了算法的寻优能力,有效地避免了"早熟"问题,提高了算法的稳定性.仿真实验表明,与传统的粒子群算法相比,该算法有效覆盖率由75.36%提高到80.96%,收敛速度提高了19.4%.因此粒子进化的多粒子群优化策略具有比传统的粒子群算法更好的优化效果.     

应用粒子群优化的绿色虚拟网络映射算法

绿色网络是近年来网络技术研究的热点,以节能为优化目标的虚拟网络映射算法成为基于网络虚拟化技术中资源分配研究的重点.提出了应用粒子群优化的绿色虚拟网络映射算法,重定义粒子群优化算法中的参数和粒子进化行为,以关闭底层网络节点和链路数量最多为适应度函数,在较低的算法复杂度条件下,获得绿色虚拟网络映射的最优解.仿真结果表明,与对比算法相比,静态环境下所提算法的运行时间大幅度降低;动态环境下所提算法的节点关闭率、链路关闭率、虚拟网络请求接受率均有所提升,算法运行时间也大大缩短.     

传感器网络的粒子群优化定位算法

无线传感器网络定位问题是一个基于不同距离或路径测量值的优化问题。由于传统的节点定位算法采用最小二乘法求解非线性方程组时很容易受到测距误差的影响,为了提高节点的定位精度,将粒子群优化算法引入到传感器网络定位中,提出了一种传感器网络的粒子群优化定位算法。该算法利用未知节点接收到的锚节点的距离信息,通过迭代方法搜索未知节点位置。仿真结果表明,该算法有效地抑制了测距误差累积对定位精度的影响,提高了节点的定位精度。     

Quality of Deployment in Surveillance Wireless Sensor Networks

When wireless sensors are used to keep an area under surveillance, a critical issue is the quality of the deployment from the sensing coverage viewpoint. In this paper, we propose several quality measures, which indicate if the deployment provides sufficient coverage, or whether redeployment is required or not. The terrain is modeled as a grid and the placement of the sensors is uniformly distributed. Neyman–Pearson detection is utilized to determine the effects of false-alarm and signal characteristics on the measures.     

基于动态人工鱼群优化的WSN分簇算法

将群智能优化算法引入无线传感器网络分簇路由协议的设计能有效地节约节点能量和提高分簇效率.针对基本人工鱼群算法在运算速度方面的不足,提出了一种基于动态人工鱼群优化的无线传感器网络分簇算法,算法为了同时具有较好的全局搜索和局部寻优能力,更快地得到最优分簇结果,在一次迭代进化中除了考虑人工鱼的觅食行为、聚群行为和追尾行为的寻...     

无线传感器网络拓扑控制策略研究

节能设计是无线传感器网络的首要设计目标,拓扑控制是实现该目标的重要技术之一,其主要目标是在保证网络连通和覆盖的前提下剔除不必要的通信链路,降低节点能耗和减少通信干扰,为MAC协议和路由协议的顺利执行提供基础。文中对传感器网络拓扑控制策略进行了的分析。最后针对目前传感器节点成本仍然很高这一特点,通过仿真得出了在节点随机配置的情况下,保证网络连通和覆盖所需的至少节点数目。并通过仿真分析证明了方案的可行性。     

一种面向三维感知的无线多媒体传感器网络覆盖增强算法

 覆盖作为无线传感器网络中的基础问题直接反映了网络感知服务质量.本文在分析现有无线多媒体传感器网络覆盖增强算法的基础上,构建节点三维感知模型,提出面向三维感知的多媒体传感器网络覆盖增强算法(Three-Dimensional Perception Based Coverage-Enhancing Algorithm,TDPCA).该算法将节点主感知方向划分为仰俯角和偏向角,并根据节点自身位置及监测区域计算并调整各节点最佳仰俯角,在此基础上基于粒子群优化调整节点偏向角,从而有效减少节点感知重叠区及感知盲区,最终实现监测场景的区域覆盖增强.仿真实验表明:对比已有的覆盖增强算法,TDPCA可有效降低除节点感知重叠区和盲区,最终实现网络的高效覆盖.     

WSN中一种改进的节点部署方案

节点部署是无线传感器网络的基本问题之一,关系到网络的感知范围和信息传输服务质量。现有的部署算法需要额外探测和修复边界上的覆盖空洞,从而增加了网络部署的成本而且使得节点分布不均匀。针对这一问题,提出了一种改进的节点部署方案,首先进行边界部署,以保证边界上的完全覆盖和连通;然后在感应区域内生成一个新的凸多边形区域,在此新区域上再递归调用边界部署算法,直到整个感应区域被完全覆盖。理论分析和仿真实验表明,在部署节点个数和可扩展性方面均优于已有的部署方案。     

无线传感器网络的动态电压调节算法研究

对于能量有限的无线传感器网络,研究如何高效地利用有限能量具有重要意义.根据无线传感器网络多跳路由和拓扑易变的特点,提出一种基于任务驱动的含反馈的动态电压调节算法FB-DVS.该算法根据节点的任务集实时地调节节点的工作电压和频率,并通过反馈环节来修正误差,在保证任务实时性的前提下降低节点能耗.通过对仿真结果分析表明,改进的算法能有效地减少节点的能量消耗,延长无线传感器网络的生命周期.     

一种基于动态边界的粒子群优化算法

2007年提出的标准粒子群优化算法(PSO-2007)在进化的后期容易出现停滞现象而导致早熟收敛,为此本文提出了一种基于动态边界的粒子群优化算法(DBPSO).该算法根据停滞期粒子运动的特点,将边界动态调整策略引入到PSO-2007中,通过跟踪粒子飞行位置的分布动态调整搜索空间的边界,引导粒子在更有效的区域内进行搜索,从而减轻早熟收敛,提高收敛精度.典型测试函数的求解实验结果表明DBPSO是可行而有效的.