基于改进蝙蝠算法的无线传感器网络的移动节点部署.pdf

《基于改进蝙蝠算法的无线传感器网络的移动节点部署.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、144传感器与微系统(TransducerandMierosystemTechnologies)2016年第35卷第3期DOI：10．13873／J．1000-9787(2016)03-0144--03基于改进蝙蝠算法的无线传感器网络的移动节点部署袁曦，张曦煌(江南大学物联网工程学院，江苏无锡214122)摘要：针对传统的无线传感器网络(WSNs)中存在的移动节点部署的分布不均匀、网络覆盖度太低等各种问题，提出了一种基于改进蝙蝠算法(BA)的移动节点部署策略，通过蝙蝠算法的收敛特性，不断迭代寻求问题的最

2、优解，从而不断优化传感器节点的部署。Matlab仿真表明：提出的算法可以显著改善传感器节点的覆盖密度，并且节点分布也相对比较均匀。关键词：蝙蝠算法；无线传感器网络；移动节点部署中图分类号：TN393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)03--014,4-03MobilenodedeploymentofWSNsonimprovedbatalgorithmYUANXi，ZHANGXi·huang(Schoolof10TEngineering，JiangnanUniversity，Wuxi2

3、14122，China)Abstract：Aimingatproblemsthatintraditionalwirelesssensornetworks(WSNs)distributionofmobilenodedeploymentisunevenandlowcoverageofnetworks，proposeamobilenodedeploymentstrategybasedonimprovedbatalgorithm(BA)，throughconvergencepropertiesofBAconst

4、antlyiterat，seektheoptimalsolution，SOastooptimizedeploymentofsensornodeconstanrly．Matlabsimulationshowsthat，thisalgorithmcanimprovecoveragedensityofnodeandnodedistributionishomogeneous．Keywords：batalgorithm(BA)；WSNs；mobilenodedeployment0引言中的一个蝙蝠，每个蝙蝠都有其对

5、应的适应度值，蝙蝠群体无线传感器网络(WSNs)是由大量成本低、处理能力通过调整频率、响度、脉冲发射率，追随当前最优蝙蝠在解有限、能量资源受限的无线传感器节点组成。节点通空间中进行搜索。大量研究结果表明：相对于粒子群算法、过一定的部署方法自组织形成网络，实现对目标区域的有遗传算法等群智能算法，蝙蝠算法可以动态控制局部搜索效监控。而合适的网络部署对于无线传感器网络来说是至和全局搜索间的相互转换过程，较好地避免算法陷入局部关重要的，良好的网络布局可以显著提高网络节点覆盖率、最优解。减少全局网络能量损耗、增加

6、网络健壮性等。2基于蝙蝠算法的无线传感器网络节点部署策略目前已有很多对无线传感器网络移动节点部署相关的2．1无线传感器网络节点部署模型报导：文献[2]基于改进蛙跳算法提出新的策略，在一定程现在假定在一个二维平面区域M2={(，Y)，0≤≤度上增加网络覆盖度，文献[3]针对蛙跳算法容易陷入局m，0≤y≤m}中，开始随机布置n个传感器节点，n个节点部最优解而提出基于虚拟力的改进蛙跳算法，文献[4，5]集合可以表示为w(C，C2，⋯，C)；对于特定节点C，其则通过改进鱼群算法优化移动节点部署。位置可以通过一定

7、手段定位获得，现假设其位置表示为本文基于改进蝙蝠算法(BA)，通过寻求最优解的过P=(，Y)，节点的感知半径为r，即每个节点的覆盖模程，使网络节点部署均匀，改善网络节点覆盖度，优化网络型是以节点坐标为圆心，r为半径的圆。能耗。若目标位置为P=(，Y)，则对于节点P，其与目标的1蝙蝠算法简介距离为蝙蝠算法是剑桥大学的学者Yang提出的一种基于模拟自然界蝙蝠通过超声波进行搜索的群智能优化算d(Pc，P)=、／／(—)+(Y一y)．(1)法J。在蝙蝠算法中，将待优化问题的解作为搜索空间节点Pck对目标P的覆盖

8、度为收稿日期：2015-06—11基金项目：国家自然科学基金资助项目(61170120)146传感器与微系统第35卷嚣0蠡茸；譬}105O100l50200∞如∞∞加0m∞如舳如加0∞如∞如加0m轮数／轮x／m图5不同算法覆盖率随迭代次数比较图2算法运行50轮时节点部署Fig5ComparisonofcoveragerateofdiferentalgorithmsFig2Nodedeploymentwhilealgorithmisopera