【摘 要】
:
在新时代下,随着科技技术的进步,对无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的研究越发重视。无线传感器是万物互联接入物联网世界的大门。传感器设备通过智能感知、处理控制、无线通信等将采集的数据交付主机终端或用户处理。无线传感器网络覆盖优化中最重要的技术是解决网络服务质量和延长网络生存周期,其中能耗均衡是网络质量的影响因素之一,改善节点能耗,避免网络节点提前死亡,而形成
论文部分内容阅读
在新时代下,随着科技技术的进步,对无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的研究越发重视。无线传感器是万物互联接入物联网世界的大门。传感器设备通过智能感知、处理控制、无线通信等将采集的数据交付主机终端或用户处理。无线传感器网络覆盖优化中最重要的技术是解决网络服务质量和延长网络生存周期,其中能耗均衡是网络质量的影响因素之一,改善节点能耗,避免网络节点提前死亡,而形成网络覆盖空洞。除此之外,覆盖率也是网络服务质量的关键因素之一,受到大量学者的研究和关注。众所周知,在无线传感器领域,无线传感器节点部署在恶劣环境中,受到节点电池能量有限的约束,往往会造成覆盖空洞或者节点冗余等现象,进而影响网络的服务质量,缩短了网络的使用寿命。因此,如何合理的部署节点,使其在目标监测区域分布的更加均匀,冗余度低,达到最大的覆盖效果,对WSN覆盖优化研究具有很大的意义。本文主要研究工作有以下几点:(1)针对WSN覆盖优化问题,要找到一种有效可行的算法,即能将WSN覆盖优化与智能优化算法结合的算法,提出了一种基于混合策略麻雀搜索算法(Hybrid Strategy Sparrow Search Algorithm,HSSSA)的WSN优化算法。该算法首先考虑了混沌系统和反向学习策略的特点,利用Tent混沌映射初始化麻雀种群,增加种群的多样性;再用反向学习策略生成反向解扩大搜索范围,提高算法全局的搜索能力;加入惯性因子选择对预警麻雀个体进行Levy策略更新,提高算法局部搜索能力;对最优麻雀位置进行随机游走扰动进一步提高局部的搜索能力。通过基准测试函数,测试改进算法HSSSA的稳定性和可行性。(2)针对二维平面下的WSN覆盖优化,建立数学模型,以覆盖率为优化指标,建立WSN覆盖优化目标函数。针对HSSSA算法的WSN覆盖优化的有效性,选取不同大小的监测区域进行两组仿真实验,一是测试HSSSA算法优化部署与随机部署、SSA算法优化部署前后的效果。实验结果表明,HSSSA优化整个网络的覆盖率约为96.28%,比随机节点部署覆盖率提升了12.04%,比SSA算法节点部署覆盖率提升了9.97%。二是要测试HSSSA算法和单一策略改进的SSA算法部署优化的效果,实验结果表明,HSSSA优化后的WSN覆盖率相比于SSA、SSAL和SSARW算法分别提高了12.11%、8.16%和2.99%。两组仿真结果显示,HSSSA算法使得监测区域内的节点分布更加均匀,覆盖率得到了明显的提高。(3)针对三维空间下的WSN覆盖优化,建立空间立体覆盖数学模型,以覆盖率为优化指标,将所有节点感知半径形成的球体积占整个目标空间的体积为覆盖空间。通过一组仿真实验,对比HSSSA、SSA、SSAL和SSARW的WSN覆盖优化效果,仿真实验结果显示,HSSSA覆盖优化使得节点分散的空间范围更大,增大节点覆盖的体积,HSSSA的空间覆盖率较SSARW、SSA、SSAL分别提高了2.37%、2.3%和1.41%。
其他文献
水稻直播栽培是直接将种子播于大田中,减少了育秧环节,省去了传统栽培方式中的整秧田、育秧、拔秧、运秧和手工栽秧等程序,减少了劳动用工,降低了劳动强度,减少了水资源消耗,降低了生产成本,为目前仍以手工栽插为主的丘陵山区水稻栽培提供了一种高效轻简化栽培新模式。但目前西南地区水稻直播栽培存在出苗差、杂草重、易倒伏等问题,导致水稻直播栽培产量较低、直播技术推广面积小,本研究针对西南地区水稻直播栽培存在的问题
对农业生产活动来讲,在现代化的发展环境中,数字金融有着极为重要的作用。数字金融普惠性和数字化的特征,为农业生产活动提供直接助力。在数字金融的帮助下,农户和金融机构之间所存在的信息不对称性、交易成本都将得到进一步降低,农业生产者将更为容易获得资金,促进农业资本错配改善以及生产效率提高。2022年中央一号文件中对当前发展阶段的农业生产活动进行了总体部署,做好重要农产品供给以及粮食生产工作的相关建设,寻
物理学是研究物质的基本结构、运动规律以及物质之间的相互作用的一门自然科学。同时,它还包含了独特的思维方法和实验手段。具体到物理教学中,不仅要教授学生物理基本知识和基本技能,更要注重学生物理思维能力的提升。本文做了以下研究:第一,讨论物理思维能力的理论知识,主要对物理形象思维能力、物理抽象思维能力和物理直觉思维能力等方面进行理论架构。第二,对所在学校高一年级的部分学生和物理老师进行问卷和访谈调查,了
部编版小学语文教材是在人教版小学语文教材基础上编写而成的,在保留人教版教材经典篇目的基础上,部编版教材有所改订,由此出现了两种版本教材具有相同课文但是设计旨趣不同的现象。同课异旨指的就是部编版与人教版教材中的课文相同但是编写旨趣不同的现象。《义务教育语文课程标准(2022年版)》明确指出义务教育阶段核心素养为文化自信、语言运用、思维能力和审美创造的综合体现。部编版与人教版小学语文教材同课异旨对教学
玉米是重要的粮食和饲料作物,也是全球种植面积最大、绝对产量最高、增产潜力最大的谷物和我国第一大作物。我国玉米平均单产6450kg/hm~2左右,最高单产记录也仅为24948kg/hm~2,与美国存在较大差距。创制高配合力玉米自交系,培育高产、优质、抗逆性强的玉米品种是提高我国玉米产量的根本途径。研究高配合力自交系关键基因组所在染色体区段,可为高配合力自交系的创制与改良提供遗传基础与技术捷径。本研究
教育学界近年来非常关注核心素养这一话题,它使我国基础教育焕然一新,为语文教学改革提供了理论支撑。小学阶段是培养学生语言能力的基础和关键阶段,其中高年级的习作教学又扮演着至关重要的角色。但一直以来小学高年级习作教学是我们教学中的重点和难点,在教学实践中我们一线教师往往面临着诸多困难。以语文核心素养为导向来研究小学高年级习作教学,将给我们教学带来新的启发。语文核心素养作为先进的语文教学理念,它对小学高
节能减排、智能化、驾驶品质等的优点使得电动汽车(Electric Vehicle,EV)的发展前景广阔,国家对其的关注度及相关投入占比也加重,电动汽车发展迅速。其使用便捷,成本较低的特点也成为了越来越多的人在出行时的首选。但接踵而至的便是电动汽车充电问题,更多的电动汽车充电会对电网造成冲击,但是扩大基础设施的建设并不能马上见效且成本较高,所以对电动汽车进行充电管理便成了见效快且低成本的方式。基于此
土壤碳库作为最大的陆地生态系统碳库,即使表层土壤有机碳轻微的矿化,也可能引起大气CO2和CH4浓度的显著升高,从而导致全球气温上升。大气氮磷沉降是影响陆地生态系统碳循环的重要因素。人类活动已导致大气氮磷沉降显著增加,且随着全球人口的持续膨胀和能源消耗的进一步加大,全球大气氮磷沉降将持续加剧。因此,大气氮磷沉降对土壤CO2和CH4释放的影响已成为关注的焦点。探讨土壤CO2和CH4释放对大气氮磷沉降响
作文教学是培养中学生语言、思维、创造、构思能力的直接途径。由于作文模块在考试中分值占比较大,因此,如何顺利地开展作文教学是一个值得关注和探讨的话题。然而,受考试环境与时间的影响,考场作文经常出现宿构现象,即“宿构作文”。宿构作文在作文教学过程中优劣并存,因此如何扬长避短,将其为“我”所用值得深入探究。本课题借助解构主义理论对宿构作文的弊端进行批评研究,对其优势加以运用,从而优化宿构作文的教学策略,
农业废弃物资源化利用是改善农业环境、发展循环经济、实现农业可持续健康发展的有效途径。本探究针对生姜秸秆、金针菇菌渣、花椒修剪枝和花椒籽利用问题,以上述4种废弃物为原料,采用简单高效的氯化锌(Zn Cl2)活化法,研制了一系列多孔活性炭材料,包括生姜秸秆基多孔活性炭(GSPAC)、金针菇菌渣基多孔活性炭(EMRPAC)、花椒修剪枝基多孔活性炭(PBPAC)和花椒籽基多孔活性炭(PSPAC)。利用扫描