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多目标WSN节点部署优化及其改进型灰狼优化算法
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作者 阮雄 张著洪 《传感器与微系统》 北大核心 2026年第2期156-160,共5页
针对无线传感器网络(WSN)的节点随机部署易造成覆盖质量差和连通度低的问题,建立以覆盖率和连通度为性能指标的多目标WSN节点部署优化模型(MNDOM)。鉴于多目标灰狼优化(MOGWO)算法易导致早熟收敛,利用Tent混沌映射增强初始种群中个体的... 针对无线传感器网络(WSN)的节点随机部署易造成覆盖质量差和连通度低的问题,建立以覆盖率和连通度为性能指标的多目标WSN节点部署优化模型(MNDOM)。鉴于多目标灰狼优化(MOGWO)算法易导致早熟收敛,利用Tent混沌映射增强初始种群中个体的多样性,并通过构建三段式非线性收敛因子和自适应位置更新策略,动态平衡全局探索和局部开发能力,由此获得求解多性能指标下WSN节点部署优化问题的改进型MOGWO(IMOGWO)算法。比较性的实验结果显示,WSN的模型设计合理,所获算法在不同基准测试问题下寻优性能具有明显优势,且能为WSN提供多种可选的节点部署方案。 展开更多
关键词 多目标无线传感器网络节点部署 网络覆盖 连通度 多目标灰狼优化
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遗传算法在WSNs多Sink节点布局中的应用 被引量:12
2
作者 徐久强 柏大治 +1 位作者 罗玎玎 赵海 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期815-818,共4页
无线传感器网络应用一直受到有限资源及能量的约束,sink节点布局算法是长时期内需要研究的一个关键问题.实际情况下,由于节点资源受限或无线链路的问题,sink节点经常存在服务失败的情况.因此,提出一种无线传感器网络中多sink节点的P中... 无线传感器网络应用一直受到有限资源及能量的约束,sink节点布局算法是长时期内需要研究的一个关键问题.实际情况下,由于节点资源受限或无线链路的问题,sink节点经常存在服务失败的情况.因此,提出一种无线传感器网络中多sink节点的P中值布局模型,同时使用遗传算法对属于NP完全问题的sink节点布局模型进行求解计算,并对算法的计算精度、效率进行了分析.仿真实验结果表明,基于遗传算法而提出的布局模型能够有效降低无线传感器网络的能量消耗,提高网络服务效率,延长网络的生存期. 展开更多
关键词 P中值布局模型 多sink节点布局 遗传算法 枚举法 无线传感器网络
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基于模糊图论的多跳WSN冗余节点部署算法 被引量:3
3
作者 张荣标 周福 +1 位作者 冉莉 沈敏 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期223-227,共5页
针对多跳无线传感器网络(WSN)的漏斗效应问题,提出了基于簇负载平衡的冗余节点部署算法(RNDA)。RNDA采用分簇结构平衡簇内能耗,并根据各簇负载情况配置一定数量的冗余节点以平衡簇际能耗。该算法把节点下一跳选路概率作为边模糊... 针对多跳无线传感器网络(WSN)的漏斗效应问题,提出了基于簇负载平衡的冗余节点部署算法(RNDA)。RNDA采用分簇结构平衡簇内能耗,并根据各簇负载情况配置一定数量的冗余节点以平衡簇际能耗。该算法把节点下一跳选路概率作为边模糊权值引入模糊图论,提出了用于计算数据从源节点经m跳到达目的节点概率的到达率定理,为研究网络数据传输提供了一种有效方法。以此定理为基础的通用负载分布计算方法适合n维布局、多路径路由的网络。理论分析和仿真结果表明,RNDA既能明显延长网络寿命,又能有效平衡网络中节点能耗。 展开更多
关键词 无线传感器网络(wsn) 冗余节点部署 漏斗效应 模糊图论 负载分布
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基于改进蛙跳算法的WSN移动节点部署研究 被引量:10
4
作者 龙腾 孙辉 赵嘉 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第5期96-98,116,共4页
针对传统无线传感移动节点部署方法存在节点分布不均匀、覆盖不完全等问题,提出一种基于改进混合蛙跳算法(SFLA)的移动节点部署方法。根据节点位置信息建立部署模型,利用改进SFLA算法求解该模型,将得到的解作为节点最终位置。仿真实验... 针对传统无线传感移动节点部署方法存在节点分布不均匀、覆盖不完全等问题,提出一种基于改进混合蛙跳算法(SFLA)的移动节点部署方法。根据节点位置信息建立部署模型,利用改进SFLA算法求解该模型,将得到的解作为节点最终位置。仿真实验结果表明,相对于微粒群、虚拟力、基本混合蛙跳算法,改进SFLA算法可提高网络覆盖率和降低移动节点能耗。 展开更多
关键词 混合蛙跳算法 粒子群优化算法 无线传感器网络 移动节点部署 虚拟力算法
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改进VFPSO算法于WSN节点随机部署中的应用 被引量:14
5
作者 宋明智 杨乐 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第2期141-145,204,共6页
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)节点的随机部署一直是WSN覆盖的核心问题之一。尽可能提升WSN的覆盖质量对延长网络的生命周期起着重要的作用。虚拟力-粒子群优化(Virtual Force Particle Swarm Optimization,VFPSO)... 无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)节点的随机部署一直是WSN覆盖的核心问题之一。尽可能提升WSN的覆盖质量对延长网络的生命周期起着重要的作用。虚拟力-粒子群优化(Virtual Force Particle Swarm Optimization,VFPSO)算法因虚拟力的引入使PSO算法的优化性能有所提升,但PSO算法的早熟问题仍未得到有效改善。在VFPSO算法的基础上提出了一种维度选择机制,主要目的在于改善VFPSO算法中后期的优化能力。仿真结果表明,将采用维度选择机制后的VFPSO算法应用于WSN的覆盖优化中,覆盖率较其他优化算法有3%~5%的提升。 展开更多
关键词 无线传感器网络(wsn)覆盖优化 节点随机部署 虚拟力-粒子群优化(VFPSO)算法 维度选择 覆盖率
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基于蚁群算法的WSNs节点有障环境中部署优化研究 被引量:2
6
作者 樊宽刚 么晓康 苏建华 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第5期29-32,37,共5页
能量限制是无线传感器网络(WSNs)技术中一个关键问题。提出了一种通过无线信道能耗衰减模型利用Dijkstra算法和蚁群算法相结合的WSNs节点静态优化部署策略。通过该策略对两种不同的环境仿真部署验证表明:该策略能更好地优化节点在复杂... 能量限制是无线传感器网络(WSNs)技术中一个关键问题。提出了一种通过无线信道能耗衰减模型利用Dijkstra算法和蚁群算法相结合的WSNs节点静态优化部署策略。通过该策略对两种不同的环境仿真部署验证表明:该策略能更好地优化节点在复杂二维地理环境中的静态部署,并可有效地减少网络的能耗,提高WSNs的使用寿命。 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点部署 障碍物 能耗模型 蚁群优化算法 DIJKSTRA算法
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基于多维定标算法的WSN安全节点定位研究 被引量:3
7
作者 郑学伟 《电子设计工程》 2015年第15期72-74,77,共4页
针对监控区域中的节点安全定位问题,设计出一种基于多维定标和卡尔曼滤波相结合的节点定位算法,首先测量节点间的RSS,并根据RSS与距离的关系推断出节点间距离并建立距离矩阵,接着利用SMCF算法进一步搜索节点位置,利用移动节点的移动距... 针对监控区域中的节点安全定位问题,设计出一种基于多维定标和卡尔曼滤波相结合的节点定位算法,首先测量节点间的RSS,并根据RSS与距离的关系推断出节点间距离并建立距离矩阵,接着利用SMCF算法进一步搜索节点位置,利用移动节点的移动距离建立坐标系,将得到的相对坐标转化为绝对坐标。最后,利用移动节点的运动特征,根据移动过程中搜集的RSS,采用拓展卡尔曼滤波进一步精化节点坐标。仿真实验结果表明,该算法能有效提高定位精度。 展开更多
关键词 无线传感器网络 部署策略 节点定位 多维定标 拓展卡尔曼滤波
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WSN中一种新的锚节点分布方式 被引量:2
8
作者 赵建平 马淑丽 +1 位作者 刘凤霞 厉成远 《通信技术》 2015年第8期926-933,共8页
现有无线传感器网络(WSN)中锚节点分布方式大多是采用随机分布方式,对于无需测距的算法定位精度不高。为提高DV-Hop算法节点定位精度,提出一种新的人工部署的锚节点分布方式,将锚节点放置在小区域的内切圆或内切球的中心,并分别在二维... 现有无线传感器网络(WSN)中锚节点分布方式大多是采用随机分布方式,对于无需测距的算法定位精度不高。为提高DV-Hop算法节点定位精度,提出一种新的人工部署的锚节点分布方式,将锚节点放置在小区域的内切圆或内切球的中心,并分别在二维、三维空间比较分析在不同通信半径、不同锚节点覆盖率下新分布方式与随机分布方式对节点定位精度的影响规律。MATLAB仿真结果表明,提出的锚节点分布方式在二维空间和三维空间能提高DV-Hop算法的定位精度,同时降低了网络成本和节点能量消耗。 展开更多
关键词 wsn 锚节点部署策略 节点定位 DV-HOP算法
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一种低能耗的WSN覆盖控制优化策略 被引量:6
9
作者 廖洁 张磊 马飒飒 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期109-113,共5页
针对传统节点部署策略适应性差、节点分布密度计算复杂等问题,提出基于节点分布密度自适应和冗余节点混合调度的WSN覆盖控制优化策略。引入可调参数使得一定比例的节点在监测区域均匀部署,剩余节点按不同的密度部署在各子区域。结合基... 针对传统节点部署策略适应性差、节点分布密度计算复杂等问题,提出基于节点分布密度自适应和冗余节点混合调度的WSN覆盖控制优化策略。引入可调参数使得一定比例的节点在监测区域均匀部署,剩余节点按不同的密度部署在各子区域。结合基于网格冗余节点判定机制的节点调度算法和能量均衡的非均匀分布节点调度算法进行冗余节点混合调度,从而优化网络覆盖。仿真结果表明,该策略在保证网络覆盖质量的前提下,能有效延长网络生存时间。 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖控制 低能耗 非均匀部署 节点调度
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改进QGA在WSNs节点部署中的应用
10
作者 钱成 陈树 +1 位作者 王夫栋 徐保国 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第11期149-152,共4页
对含有障碍区域的无线传感器网络(WSNs)节点部署问题进行研究。建立节点探测模型和网络覆盖率评价方法,基于概率传感器模型提出一种部署方式,即对障碍区域进行随机布撒节点,确定区域采用量子遗传算法(QGA)寻找最优节点部署位置,实现对同... 对含有障碍区域的无线传感器网络(WSNs)节点部署问题进行研究。建立节点探测模型和网络覆盖率评价方法,基于概率传感器模型提出一种部署方式,即对障碍区域进行随机布撒节点,确定区域采用量子遗传算法(QGA)寻找最优节点部署位置,实现对同构WSNs节点构成的目标区域的高效覆盖。仿真结果与GA,QGA相比:改进QGA有效提高了算法整体的搜索能力和收敛速度。 展开更多
关键词 无线传感器网络 确定性空间 节点部署 量子遗传算法
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一种高效的WSN感知节点部署设计 被引量:4
11
作者 刘宽 吴翠侠 王丽萍 《信息技术》 2019年第3期10-13,共4页
文中通过对WSN感知节点进行抽象化的模型分析,对在平面区域内实现感知范围全覆盖的算法进行数学论证,使用六边形网格划分法对确定的平面区域进行节点的百分之百全覆盖部署,使节点的覆盖效率最大化。仿真结果表明,与全覆盖部署设计的正... 文中通过对WSN感知节点进行抽象化的模型分析,对在平面区域内实现感知范围全覆盖的算法进行数学论证,使用六边形网格划分法对确定的平面区域进行节点的百分之百全覆盖部署,使节点的覆盖效率最大化。仿真结果表明,与全覆盖部署设计的正方形网格划分算法相比较,该设计可以使用尽可能少数目的节点对平面区域进行全覆盖部署。 展开更多
关键词 wsn 节点部署 全覆盖 节能
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一种基于WSN部署优化和CPCRLB的目标跟踪算法
12
作者 高华金 江潇潇 王永琦 《智能计算机与应用》 2023年第3期148-156,162,共10页
针对传统的静态无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)中存在的覆盖率低、节点能量有限等问题,本文首先提出了一种基于麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm, SSA)的节点优化部署方案,提高了整个WSN的覆盖率,并降低了网络通... 针对传统的静态无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)中存在的覆盖率低、节点能量有限等问题,本文首先提出了一种基于麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm, SSA)的节点优化部署方案,提高了整个WSN的覆盖率,并降低了网络通信能耗;其次,在节点优化部署的基础上,提出了一种基于条件后验克拉美-罗下界(Conditional Posterior Cramer-Rao Lower Bounds, CPCRLB)与能耗优化的目标跟踪算法,并设计了一种能同时兼顾跟踪精度与能耗的目标函数。仿真结果表明,本文所提算法能够有效提高网络覆盖率,并能在保证跟踪精度的条件下,最大限度地降低网络能耗。 展开更多
关键词 wsn 麻雀搜索算法 覆盖率 能耗 节点优化部署 CPCRLB
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Design of Energy Efficient WSN Using a Noble SMOWA Algorithm
13
作者 Avishek Banerjee Deepak Garg +4 位作者 Victor Das Laxminarayan Sahoo Ira Nath Vijayakumar Varadarajan Ketan Kotecha 《Computers, Materials & Continua》 SCIE EI 2022年第8期3585-3600,共16页
In this paper,the establishment of efficientWireless Sensor Network(WSN)networks has been projected to minimize the consumption of energy using a new Self-adaptive Multi-Objective Weighted Approach(SMOWA)algorithm for... In this paper,the establishment of efficientWireless Sensor Network(WSN)networks has been projected to minimize the consumption of energy using a new Self-adaptive Multi-Objective Weighted Approach(SMOWA)algorithm for solving a multi-objective problem.The Different WSN nodes deployment policies have been proposed and applied in this paper to design an efficientWireless Sensor Network to minimize energy consumption.After that,the cluster head for each cluster has been selected with the help of the duty cycle.After configuring the WSN networks,the SMOWA algorithms have been developed to obtain the minimum energy consumption for the networks.Energy minimization,as well as the amount of day-saving,has been calculated for the differentWSNswhich has been configured through different deployment policies.The major finding of the research paper is to improve the durability of Wireless Sensor Network(i)applying different deployment strategies:(Random,S pattern and nautilus shell pattern),and(ii)using a new Meta-heuristic algorithm(SMOWA Algorithm).In this research,the lifetime of WSN has been increased to a significant level.To choose the best result set from all the obtained results set some constraints such as“equivalent distribution”,“number of repetitions”,“maximum amount energy storage by a node”has been set to an allowable range. 展开更多
关键词 Wireless Sensor Network(wsn) Self-adaptive multi-objective Weighted Approach(SMOWA) deployment strategies Meta-heuristicMethods energy minimization duty cycle
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山地农业中WSN确定节点部署策略
14
作者 司永洁 《计算技术与自动化》 2019年第4期167-171,共5页
针对山地农业中无线传感器网络(WSN)三角区域的无缝覆盖问题,提出一种相似三角形网格部署策略。对任意三角形监测区域,利用几何分析方法,推出节点感应半径和节点间距的关系式,并设计出任意三角形监测区域的网格划分方法,从节点感应半径... 针对山地农业中无线传感器网络(WSN)三角区域的无缝覆盖问题,提出一种相似三角形网格部署策略。对任意三角形监测区域,利用几何分析方法,推出节点感应半径和节点间距的关系式,并设计出任意三角形监测区域的网格划分方法,从节点感应半径、覆盖比例、覆盖效率、节点个数以及网络效率五个方面进行仿真实验。结果表明,在山地农业三角区域中,相似三角形部署策略不仅能有效地避免三角监测区域的边界漏洞问题,而且比正三角形和正方形部署方式节约了37%的节点,覆盖效率和网络效率提高了约2倍。 展开更多
关键词 wsn 三角区域 无缝覆盖 节点部署 边界漏洞
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基于拟物力导向的量子粒子群优化算法的WSN节点部署研究
15
作者 许国燕 《信息通信》 2015年第10期32-34,共3页
节点部署是无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)设计的一个重要方面,它将会影响网络的有效覆盖,连通性和能耗。粒子群算法(Particle Swarm Optimization,简称PSO)可以提高目标区域无线传感器网络的覆盖率。然而该算法在优... 节点部署是无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)设计的一个重要方面,它将会影响网络的有效覆盖,连通性和能耗。粒子群算法(Particle Swarm Optimization,简称PSO)可以提高目标区域无线传感器网络的覆盖率。然而该算法在优化过程中易早熟收敛,影响覆盖的优化效果,并且算法复杂度较高。针对该问题文章在量子粒子群算法(Quantum Particle Swarm Optimization,简称QPSO)的基础上,结合拟物力导向的思想,提出了基于拟物力导向的量子粒子群优化算法。通过仿真实验得出,该算法加快了粒子的收敛速度,提高了WSN的覆盖率,同时算法的复杂度降低。 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点部署 量子粒子群 拟物力导向
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无线传感器网络中节点部署算法研究综述 被引量:11
16
作者 郭秀明 周国民 樊景超 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第7期14-16,25,共4页
无线传感器网络(WSNs)是新一代的传感器网络,具有非常广泛的应用前景。总结了WSNs部署算法的研究现状,并分别从部署方式、监测目标、网络架构及节点是否移动等多个角度对其进行分析比较。最后给出了WSNs部署算法的应用关键点和未来发展... 无线传感器网络(WSNs)是新一代的传感器网络,具有非常广泛的应用前景。总结了WSNs部署算法的研究现状,并分别从部署方式、监测目标、网络架构及节点是否移动等多个角度对其进行分析比较。最后给出了WSNs部署算法的应用关键点和未来发展趋势。 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点部署 覆盖 连通
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改进的无线传感器网络节点虚拟力部署方法 被引量:13
17
作者 张涛 余翔宇 +1 位作者 蓝俊健 黄伟鹏 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第11期3356-3358,3363,共4页
无线传感器网络是近年来研究的热点。节点部署是无线传感器网络的基本问题之一,有效的节点部署能够提高网络的覆盖率和连通性。提出了一种改进的虚拟力节点部署方法,在传统的基于虚拟力的网络节点部署算法的基础上,利用计算几何中的Dela... 无线传感器网络是近年来研究的热点。节点部署是无线传感器网络的基本问题之一,有效的节点部署能够提高网络的覆盖率和连通性。提出了一种改进的虚拟力节点部署方法,在传统的基于虚拟力的网络节点部署算法的基础上,利用计算几何中的Delaunay三角剖分定义了节点之间的邻接关系,当前节点所受的虚拟力仅被限制在具有邻接关系的节点之间。仿真结果表明,所提出的方法不仅能克服传统虚拟力方法对初始状态依赖的问题,还能较快到达稳定状态并具有较高的覆盖率。 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点部署 虚拟力 DELAUNAY三角剖分
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基于萤火虫群优化算法的无线传感器节点部署 被引量:10
18
作者 刘翠苹 张海涛 白舸 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第4期905-907,共3页
为了提高传感器节点部署覆盖率,针对目前网络覆盖存在覆盖死角、节点冗余及不能再度优化的问题,在检测区域已知的情况下,提出基于萤火虫群优化(GSO)算法的传感器节点部署方案,并对原方案进行改进。该算法中,传感器节点等同于萤火虫,覆... 为了提高传感器节点部署覆盖率,针对目前网络覆盖存在覆盖死角、节点冗余及不能再度优化的问题,在检测区域已知的情况下,提出基于萤火虫群优化(GSO)算法的传感器节点部署方案,并对原方案进行改进。该算法中,传感器节点等同于萤火虫,覆盖信号强度即是荧光素浓度,首先对节点进行随意初始部署,然后通过计算移动概率的大小,判断节点移动方向,最终完成节点部署。实验仿真表明,该部署方法适用于大量传感器节点部署,覆盖面积广,灵活性强。 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点部署 感知模型 萤火虫群优化算法 覆盖
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一种具有鲁棒性的异构传感器网络部署策略 被引量:2
19
作者 杨云 石婷婷 +2 位作者 徐平 陈俊钦 陈洁 《计算机应用与软件》 CSCD 2011年第6期51-53,68,共4页
无线传感器网络中部署适量的异构节点能够明显提高网络的数据传输成功率,可以有效地延长网络的寿命。针对实时监控网络的应用需求,提出一种具有鲁棒性的异构传感器网络部署策略,对异构网络中异构节点的部署方法、异构节点的数量以及普... 无线传感器网络中部署适量的异构节点能够明显提高网络的数据传输成功率,可以有效地延长网络的寿命。针对实时监控网络的应用需求,提出一种具有鲁棒性的异构传感器网络部署策略,对异构网络中异构节点的部署方法、异构节点的数量以及普通传感器节点的定位方法进行了分析。仿真结果表明,该方法能够有效提高数据传输的成功率,降低普通节点的耗能,延长网络的生命时间。 展开更多
关键词 异构传感器网络 节点部署 鲁棒性
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能耗均衡的无线传感器网络多Sink节点部署优化方法 被引量:8
20
作者 邵开丽 付辉 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第9期106-110,共5页
针对传感器网络中单Sink节点存在近距离传感器节点过早死亡、传输路径单一、传输延迟及节点失效等问题,提出了一种综合考虑网络布局和网络能耗的多Sink节点部署优化新方法。首先,为缩短sink节点到传感器节点的传输距离,建立了加权距离... 针对传感器网络中单Sink节点存在近距离传感器节点过早死亡、传输路径单一、传输延迟及节点失效等问题,提出了一种综合考虑网络布局和网络能耗的多Sink节点部署优化新方法。首先,为缩短sink节点到传感器节点的传输距离,建立了加权距离最小化模型;同时,为均衡网络能耗,建立了无线传感器网络能耗最小化模型。然后,根据所建立多Sink节点部署优化模型的特点,使用加权系数将多目标模型单目标化,并设计了上升启发式算法进行求解。实验结果表明,提出的多Sink节点部署优化方法既能保证网络布局最优,又进一步均衡了网络能量消耗,有助于延长无线传感器网络的生命周期。 展开更多
关键词 无线传感器网络 多Sink节点 布局优化 多目标模型
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