【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和人工智能等多種學(xué)科,是一個(gè)高度交叉且較為前沿的研究熱點(diǎn),其應(yīng)用十分廣泛。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中單個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信能力以及其擁有的能量、資源有限,節(jié)點(diǎn)之間必須通過協(xié)同工作才能完成全局任務(wù)。因此,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)同任務(wù)分配成為其需要解決的關(guān)鍵問題之一。本文通過對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分析和多智能體(Multi-Agent System,MAS)理論的學(xué)習(xí),研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同任務(wù)分配問題。首先,介紹了目前幾種常用的基于多智能體理論的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù);然后,通過對(duì)這幾種方法深入的分析比較,提出了一種基于MAS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同任務(wù)分配機(jī)制。最后,給出了這種任務(wù)分配機(jī)制的具體過程。在基于分簇的網(wǎng)絡(luò)中,將動(dòng)態(tài)聯(lián)盟與遺傳退火算法結(jié)合,對(duì)基于動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)任務(wù)分配算法進(jìn)行了研究。首先,對(duì)簇內(nèi)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分級(jí),選擇高級(jí)節(jié)點(diǎn)形成初始聯(lián)盟。然后,考慮網(wǎng)絡(luò)內(nèi)能量消耗、任務(wù)執(zhí)行時(shí)間以及網(wǎng)絡(luò)能量均衡度這三個(gè)因素構(gòu)造多目標(biāo)代價(jià)函數(shù),并使用遺傳退火算法對(duì)多目標(biāo)代價(jià)函數(shù)進(jìn)行求解。最后利用MATLAB進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),并分別從任務(wù)完成時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)能耗和負(fù)載均衡度三個(gè)方面分析了算法的性能。實(shí)驗(yàn)表明,本文提出的任務(wù)分配算法具有較好的優(yōu)化效果。對(duì)于聯(lián)盟內(nèi)存在的失效節(jié)點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了一種高效的基于合同網(wǎng)的任務(wù)遷移算法。在中標(biāo)階段使用多屬性效用函數(shù)設(shè)計(jì)綜合評(píng)標(biāo)函數(shù),并引入了綜合評(píng)標(biāo)函數(shù)閾值。同時(shí),考慮了任務(wù)間的關(guān)聯(lián)性和新節(jié)點(diǎn)的加入這一網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性特點(diǎn),以提高任務(wù)分配的快速性。對(duì)于沒有節(jié)點(diǎn)響應(yīng)招標(biāo)的情況,本文采用了將任務(wù)交給盟主進(jìn)行任務(wù)再分配的方式,保證了任務(wù)分配的成功率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的任務(wù)遷移算法耗費(fèi)時(shí)間短,并且能夠在鄰居節(jié)點(diǎn)較少的情況下保證分配的成功率。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 夏俐,陳曦,趙千川,江永亨,管曉宏;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用簡介[J];自動(dòng)化博覽;2004年01期

2 孫雨耕,張靜,孫永進(jìn),房朝暉;無線自組傳感器網(wǎng)絡(luò)[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2004年02期

3 夏俐;陳曦;趙千川;江永亨;管曉宏;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用簡介[J];自動(dòng)化博覽;2005年S2期

4 莊慶德;傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀[J];國外電子測量技術(shù);2005年04期

5 謝潔銳;胡月明;劉才興;劉蘭;;大田監(jiān)測中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署[J];現(xiàn)代計(jì)算機(jī);2006年03期

6 李小遐;劉瑞霞;;一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)[J];自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;2006年04期

7 吳春婧;鄭明春;秦繼林;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2006年08期

8 徐勇軍;楊宇;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展[J];電子產(chǎn)品世界;2006年19期

9 ;堅(jiān)固的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)適合苛刻的工業(yè)環(huán)境[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2006年09期

10 馬華東;陶丹;;多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)及其研究進(jìn)展[J];軟件學(xué)報(bào);2006年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 彭政;魏巍;羅相根;羅永健;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器數(shù)量的選擇方法[A];第十九屆測控、計(jì)量、儀器儀表學(xué)術(shù)年會(huì)(MCMI'2009)論文集[C];2009年

2 程時(shí)端;;傳感器網(wǎng)絡(luò)[A];中國通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)2004年年會(huì)論文集[C];2004年

3 楊曼;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗[A];四川省電子學(xué)會(huì)情報(bào)專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

4 闞鳳龍;徐自文;陳楠;左傳文;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及其發(fā)展研究[A];第九屆沈陽科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（信息科學(xué)與工程技術(shù)分冊(cè)）[C];2012年

5 賈杰;趙林亮;常桂然;;面向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的高能效覆蓋控制[A];中國通信學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下）[C];2009年

6 馮健昭;肖德琴;肖克輝;李就好;;基于謂詞的水質(zhì)傳感器網(wǎng)絡(luò)采樣整合優(yōu)化算法[A];紀(jì)念中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)（CSAE 2009）論文集[C];2009年

7 唐云龍;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析[A];工程設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)技術(shù)：第十五屆全國工程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

8 杜景林;陳力軍;謝立;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)集成體系結(jié)構(gòu)[A];2008年全國開放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下冊(cè))[C];2008年

9 李新;田斌;辛陽;陳林順;;傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于音頻的異常事件檢測方法[A];中國電子學(xué)會(huì)第十七屆信息論學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

10 劉昊;;面向電子智能服裝的人體無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建[A];“力恒杯”第11屆功能性紡織品、納米技術(shù)應(yīng)用及低碳紡織研討會(huì)論文集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 羅清岳;讓無線傳感器網(wǎng)絡(luò)走入生活[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

2 ;多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2006年

3 美國專利律師 譚文曄　薛之揚(yáng);無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專利分析[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

4 本報(bào)記者 趙建國;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)改變未來世界[N];中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào);2011年

5 樊哲高;我國傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作取得新進(jìn)展[N];中國電子報(bào);2012年

6 本報(bào)記者 王博;傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)取得新進(jìn)展[N];計(jì)算機(jī)世界;2012年

7 溫雅路;利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提高地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測能力[N];人民郵電;2008年

8 林宗輝;ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)解決方案[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

9 賽迪顧問信息產(chǎn)業(yè)研究中心高級(jí)咨詢師 王坤;國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究進(jìn)展[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2009年

10 本報(bào)記者 張彤;物物之連[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 馬瑞;基于小生境粒子群算法的機(jī)艙WSN目標(biāo)覆蓋研究[D];大連海事大學(xué);2014年

2 李洪峻;面向入侵目標(biāo)追捕的多回路無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與相關(guān)技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

3 張德敬;基于虛擬坐標(biāo)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究[D];山東大學(xué);2015年

4 楊顯輝;森林資源數(shù)據(jù)獲取的移動(dòng)Sink無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

5 畢冉;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的事件監(jiān)測算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 石熙;數(shù)字水印技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2015年

7 徐力杰;低占空比傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度問題研究[D];南京大學(xué);2014年

8 歐陽鍵;面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作傳輸技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

9 馮森;面向智能配用電的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化協(xié)議研究[D];華北電力大學(xué);2015年

10 徐毅;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低能耗路由協(xié)議研究[D];山東大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 胥常杰;傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型及其應(yīng)用[D];青島大學(xué);2010年

2 黃錚;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通與覆蓋的研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

3 彭一;基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別技術(shù)研究[D];西南大學(xué);2015年

4 肖力;基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車流量檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];華南理工大學(xué);2015年

5 劉麗萍;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于時(shí)空相關(guān)性的數(shù)據(jù)壓縮[D];西南大學(xué);2015年

6 何沐曦;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于MATLAB和OMNeT++的IEEE1588時(shí)間同步仿真[D];西南大學(xué);2015年

7 黎鳳霞;一種雙極型多變量公鑰密碼算法在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2015年

8 王曉彤;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的奶牛健康監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];天津理工大學(xué);2015年

9 劉曉晨;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位方法研究[D];上海師范大學(xué);2015年

10 董曉峰;畜禽養(yǎng)殖環(huán)境感知及動(dòng)物標(biāo)識(shí)技術(shù)裝備集成研究和應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2756173