无线传感网络路由多目标优化研究

来源 :江西理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq77880066
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感网络(WSN)由放置在监控区域中的多个传感器节点组成,这些传感器节点通过相互协作,将采集到的监测信息汇总到基站。随着信息技术的发展,无线传感网络在农业灌溉管理,军事入侵监测和工业控制等应用中的使用越来越广泛。传统的无线传感网络的能量供应一般来源于电池,其容量十分有限,因此如何降低节点能耗,最大化网络中节点的生存时间一直是无线传感器网络研究的热点问题。随着能量采集技术的进步,节点通过装备如太阳能电池,温差电池等能量收集装置,使网络无限期运行成为可能。然而,环境中能量的收集具有随机性和不确定性,因此设计能够适用于能量采集型无线传感器网络的路由是很有必要的。本文针对太阳能电池加蓄电池供电的无线传感网络,提出了一种兼顾能耗和延时的多跳数据转发算法。该算法对网络的监测区域和节点的通信区域进行了划分,通过为每一个传感器节点从合适的区域中选择合适的下一跳转发节点,从而形成数据源节点到基站的传输路径。为同时降低网络中的能耗与时延,建立了下一跳数据转发节点选择的多目标整数规划模型。为求解这个NP难问题,本文在多目标粒子群算法的基础上,通过改进的maximin适应度函数消除了两个目标数量级不一致时种群粒子更新时的偏向问题,利用ε-支配的方法筛选掉距离较近的非支配解,增加种群粒子多样性同时使粒子排列更均匀。考虑到决策变量取值都为整数,本文通过使粒子初始位置和速度都取整数的方式,从而限制粒子在整数空间进化,使更新后每个粒子的取值依然是整数。最终得到了帕雷托前沿。本文从帕雷托前沿上取了几组解并利用MATLAB进行了仿真实验,MATLAB仿真结果表明,通过根据节点电量改变发射功率等级的策略,可以使网络在能量充足时提升网络性能降低网络时延,在能量不足时降低能量开销防止节点电量过低,可以避免由于网络能耗不均导致个别节点电量耗尽。本文提出的路由算法适应于太阳能电池配合蓄电池供电的无线传感网络,能够适应网络中的能量变化,充分利用获取的能量。
其他文献
禀赋效应是决策心理学领域最著名的现象之一,由行为经济学家理查德·泰勒(Richard Thaler)于1980年提出。禀赋效应是指个体存在一种高估自己所拥有物品价值的倾向,一旦某物成
视频游戏自其诞生之日起已经存在了超过50年的时间,并在过去30年中变得越来越受欢迎,如今,已经成为一种文化现象,普遍存在于日常生活中。据预测,个体长到21岁时,平均花费在视
明代,尤以万历之后,是通俗文学刊刻发展的繁盛时期,从《中国通俗小说总目》记载来看明代小说创作有近二百部,而戏曲、传奇等创作数目更胜。明代万历之后,书坊也发展迅速,先后
类别归纳(Category-based induction)是指利用类别成员关系知识,将类别的已知属性拓展到新的类别成员的过程。类别归纳作为核心成分,出现在分类、概率判断、类比推理、决策等
对于机械臂等重复操作的系统经常需要在有限时间内完成轨迹跟踪任务,而迭代学习控制是解决此类控制工程问题的有效方法之一。在研究迭代学习控制的过程中,非线性、时滞和不确定等因素给迭代学习控制算法设计带来了难度,因此需要在系统中考虑这些因素的影响,尤其是在系统中考虑不确定的存在,可以更为真实的描述实际系统参数的变化与各种干扰的影响。本文主要针对两类不确定性进行讨论,一类是系统中存在多胞型不确定性,另一类是
藏族是一个具有鲜明形象特征的民族,他们原生态的民族生活状态,和坚忍不拔的民族精神,激起了一代又一代中国画家的创作热情。自20世纪50年代起,一批又一批画家前往西藏地区写
从传统至近代以来,土地权利一直作为财产权利的核心存在,传统土地权利,如土地财产优先交易权、土地分割权以及土地财产界定权虽在一定程度上受传统法律影响,但更离不开亲族近
2017年8月,最高人民法院发布了《关于适用若干问题的规定(四)》(解释[2017]16号,以下简称《司法解释四》),《司法解释四》的第1条至第5条完善了公司决议效力瑕疵诉讼的法律适
在互联网时代,海量的信息和作品资源通过网络链接技术在用户之间传播共享,深层链接技术的发展免去了用户在不同网站之间来回跳转的麻烦,从而准确搜索定位到目标信息及作品,促
“人才兴国”是我国一直以来的发展战略之一,在经济高速发展的今天,社会需要大量的高素质人才,我国的教育事业得到了社会各界的广泛关注。自1990年开始我国就出现了学校增建