基于改進PSO算法的WSN移動Sink路徑規(guī)劃算法
發(fā)布時間:2021-08-03 21:46
盡管基于匯聚節(jié)點(Sink)的移動可緩解無線傳感網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks,WSNs)的能量空穴,但規(guī)劃匯聚節(jié)點的移動路徑是一個復雜問題。為此,提出基于改進PSO算法的WSN移動匯聚節(jié)點路徑規(guī)劃算法(Improved Particle Swarm Optimization-based Path Planning of mobile Sink,IPS-OPP)算法。IPS-OPP算法利用改進的粒子群優(yōu)化算法選擇駐留點(Rendezvous Point,RP),再將基于RPs的構建移動路徑看成旅行商問題(Travelling Salesman Problem,TSP),并通過Christofides算法求解,得到滿足數(shù)據(jù)時延要求的移動路徑。仿真結果表明,提出IPS-OPP算法縮短了移動路徑,減少了收集數(shù)據(jù)時延。
【文章來源】:傳感技術學報. 2020,33(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
基于RPs的MS收集數(shù)據(jù)過程
式中:Eelec表示無線通信模塊發(fā)送或接收單位比特數(shù)據(jù)的電路能耗[9];εfs和εamp分別表示多徑衰落模型和自由空間模型傳輸?shù)墓Ψ艆?shù)。m表示數(shù)據(jù)包尺寸。接收m比特的數(shù)據(jù)包所消耗的能量Erv(m,d):
引用Christofides 算法解決TSP,得到移動匯聚節(jié)點的移動軌跡。匯聚節(jié)點就依據(jù)此路徑來自非RPs的數(shù)據(jù)。如圖3所示。為了避免碰撞,在每輪數(shù)據(jù)收集中,非RPs采用載波偵聽多路訪問/沖突避免(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,CSMA/CA)的媒體介入控制協(xié)議(Medium Access Control,MAC)向RP傳輸數(shù)據(jù)。2.5 算法步驟
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于蟻群優(yōu)化的WSN網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合算法[J]. 丁華. 沈陽工業(yè)大學學報. 2020(02)
[2]求解旅行商問題的螢火蟲遺傳算法[J]. 張立毅,高楊,費騰. 計算機工程與設計. 2019(07)
[3]基于移動sink的農(nóng)田無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)收集策略[J]. 楊鶯,楊武德,吳華瑞,繆祎晟. 計算機科學. 2019(04)
[4]基于混合免疫粒子群算法的WSN移動sink路徑研究[J]. 朱正偉,郭曉,刁小敏. 微電子學與計算機. 2018(05)
[5]面向環(huán)境監(jiān)測的WSN中基于定向傳輸?shù)母吣苄酚伤惴╗J]. 馬忠彧,馬宏鋒,彭琳茹,李祥林. 傳感技術學報. 2018(02)
[6]基于螢火蟲算法的無線傳感器網(wǎng)絡移動sink節(jié)點路徑規(guī)劃方法[J]. 俸皓,羅蕾,王勇,董榮勝. 微電子學與計算機. 2016(05)
本文編號:3320392
【文章來源】:傳感技術學報. 2020,33(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
基于RPs的MS收集數(shù)據(jù)過程
式中:Eelec表示無線通信模塊發(fā)送或接收單位比特數(shù)據(jù)的電路能耗[9];εfs和εamp分別表示多徑衰落模型和自由空間模型傳輸?shù)墓Ψ艆?shù)。m表示數(shù)據(jù)包尺寸。接收m比特的數(shù)據(jù)包所消耗的能量Erv(m,d):
引用Christofides 算法解決TSP,得到移動匯聚節(jié)點的移動軌跡。匯聚節(jié)點就依據(jù)此路徑來自非RPs的數(shù)據(jù)。如圖3所示。為了避免碰撞,在每輪數(shù)據(jù)收集中,非RPs采用載波偵聽多路訪問/沖突避免(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,CSMA/CA)的媒體介入控制協(xié)議(Medium Access Control,MAC)向RP傳輸數(shù)據(jù)。2.5 算法步驟
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于蟻群優(yōu)化的WSN網(wǎng)絡數(shù)據(jù)融合算法[J]. 丁華. 沈陽工業(yè)大學學報. 2020(02)
[2]求解旅行商問題的螢火蟲遺傳算法[J]. 張立毅,高楊,費騰. 計算機工程與設計. 2019(07)
[3]基于移動sink的農(nóng)田無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)收集策略[J]. 楊鶯,楊武德,吳華瑞,繆祎晟. 計算機科學. 2019(04)
[4]基于混合免疫粒子群算法的WSN移動sink路徑研究[J]. 朱正偉,郭曉,刁小敏. 微電子學與計算機. 2018(05)
[5]面向環(huán)境監(jiān)測的WSN中基于定向傳輸?shù)母吣苄酚伤惴╗J]. 馬忠彧,馬宏鋒,彭琳茹,李祥林. 傳感技術學報. 2018(02)
[6]基于螢火蟲算法的無線傳感器網(wǎng)絡移動sink節(jié)點路徑規(guī)劃方法[J]. 俸皓,羅蕾,王勇,董榮勝. 微電子學與計算機. 2016(05)
本文編號:3320392
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