基于改進(jìn)PSO算法的WSN移動(dòng)Sink路徑規(guī)劃算法
發(fā)布時(shí)間:2021-08-03 21:46
盡管基于匯聚節(jié)點(diǎn)(Sink)的移動(dòng)可緩解無線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSNs)的能量空穴,但規(guī)劃匯聚節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)路徑是一個(gè)復(fù)雜問題。為此,提出基于改進(jìn)PSO算法的WSN移動(dòng)匯聚節(jié)點(diǎn)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(jìn)的粒子群優(yōu)化算法選擇駐留點(diǎn)(Rendezvous Point,RP),再將基于RPs的構(gòu)建移動(dòng)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(shí)延要求的移動(dòng)路徑。仿真結(jié)果表明,提出IPS-OPP算法縮短了移動(dòng)路徑,減少了收集數(shù)據(jù)時(shí)延。
【文章來源】:傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 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?cái)?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(dòng)匯聚節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)軌跡。匯聚節(jié)點(diǎn)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于蟻群優(yōu)化的WSN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合算法[J]. 丁華. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 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(fèi)騰. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2019(07)
[3]基于移動(dòng)sink的農(nóng)田無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集策略[J]. 楊鶯,楊武德,吳華瑞,繆祎晟. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(04)
[4]基于混合免疫粒子群算法的WSN移動(dòng)sink路徑研究[J]. 朱正偉,郭曉,刁小敏. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2018(05)
[5]面向環(huán)境監(jiān)測(cè)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(shù)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]基于螢火蟲算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)sink節(jié)點(diǎn)路徑規(guī)劃方法[J]. 俸皓,羅蕾,王勇,董榮勝. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2016(05)
本文編號(hào):3320392
【文章來源】:傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 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?cái)?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(dòng)匯聚節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)軌跡。匯聚節(jié)點(diǎn)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于蟻群優(yōu)化的WSN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合算法[J]. 丁華. 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 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(fèi)騰. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2019(07)
[3]基于移動(dòng)sink的農(nóng)田無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集策略[J]. 楊鶯,楊武德,吳華瑞,繆祎晟. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2019(04)
[4]基于混合免疫粒子群算法的WSN移動(dòng)sink路徑研究[J]. 朱正偉,郭曉,刁小敏. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2018(05)
[5]面向環(huán)境監(jiān)測(cè)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(shù)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]基于螢火蟲算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)sink節(jié)點(diǎn)路徑規(guī)劃方法[J]. 俸皓,羅蕾,王勇,董榮勝. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2016(05)
本文編號(hào):3320392
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