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    188宝金博页面版: 基于混沌粒子群的有向传感器网络覆盖优化 Coverage Optimization of Directional Sensor Networks Based on Chaos Particle Swarm

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    内容提示： 第29卷第12期计算机仿真2012年12月文章编号：1006—9348( 2012) 12—0162—05基于混沌粒子群的有向传感器网络覆盖优化顾晓燕，陆锦军( 江苏信息职业技术学院物联网工程系，江苏无锡214101)摘要：研究有向传感器网络覆盖控制问题，全向传感器不能直接应用于有向传感器网络。为改善有向传感器网络覆盖性能，在分析有向感知模型的基础上，提出了应用混沌粒子群的有向传感器网络覆盖优化算法，可随机部署有向传感器网络，以网络区域覆盖率为优化目标，利用粒子群算法较快的收敛速度和混沌搜索的遍历性、随机性，通过调整传感器节点的主感方向，减少网络感知重叠区和感知盲区。仿真...

    文档格式：PDF | 页数：5 | 浏览次数：8 | 上传日期：2015-04-08 03:27:22 | 文档星级：
    第29卷第12期计算机仿真2012年12月文章编号：1006—9348( 2012) 12—0162—05基于混沌粒子群的有向传感器网络覆盖优化顾晓燕，陆锦军( 江苏信息职业技术学院物联网工程系，江苏无锡214101)摘要：研究有向传感器网络覆盖控制问题，全向传感器不能直接应用于有向传感器网络。为改善有向传感器网络覆盖性能，在分析有向感知模型的基础上，提出了应用混沌粒子群的有向传感器网络覆盖优化算法，可随机部署有向传感器网络，以网络区域覆盖率为优化目标，利用粒子群算法较快的收敛速度和混沌搜索的遍历性、随机性，通过调整传感器节点的主感方向，减少网络感知重叠区和感知盲区。仿真结果表明，改进算法能有效提高网络覆盖率。与基本粒子群等覆盖优化算法相比，改进算法覆盖优化性能更好。关键词：有向传感器网络；混沌；粒子群算法；覆盖优化中图分类号：TP393文献标识码：BCoverage O pti m i zati onof Di recti onal Sensor N etw orksBased on Chaos Parti cl e Sw armG UXi ao—yan，LU J i n—j un(Departm entof IO TEngi neeri ng，J i angsu Col l egeof Inform ati onTechnol ogy，W uxiJ i angsu214101，Chi na)ABSTRACT：The research i son the controlof di recti onalsensor netw orkscoverage．To i m provetheperform ancesofdi recti onalsensor netw orkscoverage，the opti m i zati onm ethod based on chaosparti cl esw amw asproposedbased ontheanal ysesof the di recti onalsensi ng m odel ．Targeti ngatrandom l y depl oyed di recti onalsensor netw orks andopti m i —zi ngthe netw orkcoverage rate，the al gori thmuti l i zes sw armopti m i zati on’S fasterconvergence speed andchaossearch’ Sergodi ci tyand stochasti cpropertyto reduce thesensi ng overl appi ngor sensel ess regi ons by adj usti ngthe m a．j or sensi ngdi recti on ofsensi ngnodes．The si m ul ati on resul ts i ndi cate thattheproposed al gori thmcani m provethenetw orkscoverage．Com paredw i th theparti cl esw ai l ncoverage al gori thm ，the proposed al gori thmhas betterperform —ances．KEYW O RDS：Di recti onalsensi ng netw orks；Chaos；Parti cl esw armopti m i zati on(PSO )；Coverage opti m i zati onl引言传感器网络能够协调地感知、采集和处理网络覆盖区域内的各种环境或监测对象信息，将逻辑上的信息世界与真实的物理世界融合在一起，深刻地改变人与自然的交互方式¨ 。。随着通信技术、嵌入式技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟，传感器网络在环境监测、战场监控、生物医疗、智能楼宇、精细农业等军事和民用领域得到了广泛应用” ‘ 。覆盖优化是传感器网络的一个基本问题，可以一般性地总结为通过各个传感器节点间的协作而达到对监测区域的不同管理或感知效果，它是整个环境监测任务得以有效开展基金项目：国家自然科学基金项目( 60974016) ；江苏省自然科学基金项目( BK2008188)收稿日期：2012—05—19—162一的前提和基础p。。对于传感器网络覆盖优化的研究，过去的大部分工作主要基于全方位角度感应的全向传感器展开，但就13益广泛使用的图缈视频传感器、麦克风、红外、超声波等传感器而言，它们对环境数据的感知受“ 视域” 的限制，具有方向特性∞。，传统基于全向感知模型的传感器网络覆盖优化算法不能直接应用于有向传感器网络。M a等人Ho于2005年首次给出了有向传感器的概念以及刻画视频传感器节点方向感知特性的四元感知模型，并研究了有向传感器网络覆盖完整性及连通性问题。在此基础上，文献[ 5] 从视频传感器节点方向感知特性出发，设计了一种方向可调感知模型，并基于虚拟势场研究传感器网络的覆盖优化。然而采用虚拟势场法，对每个传感器节点的质心均需计算所受相邻多个节点的合力，质心根据力矢量的大小和方向，按照固定转动角度进行转动，转动角度取值过小会引起时间步长的线性增万方数据

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