精準農(nóng)業(yè)是一種現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)理念,能夠提高生產(chǎn)、減少投入,實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)量的最大化、資源利用的合理化、環(huán)境污染的最小化,從而達到改善傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)缺點的目的。無線傳感器網(wǎng)絡是實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)的核心支撐技術,具有低功耗、易擴展、成本低等顯著特點,其通過網(wǎng)絡中傳感器節(jié)點采集所需要的信息,然后傳送至數(shù)據(jù)處理中心對所采集的農(nóng)田信息進行管理,從而達到遠程精準控制的效果。網(wǎng)絡覆蓋是無線傳感器網(wǎng)絡技術研究中的一個基本研究問題,其反應了無線傳感器網(wǎng)絡對物理世界的監(jiān)測能力,而覆蓋率是衡量網(wǎng)絡覆蓋質(zhì)量的重要標準之一。在實際應用中,應當使目標區(qū)域的覆蓋最大化,盡量使其做到覆蓋無死角。針對大規(guī)模復雜農(nóng)田,傳感器節(jié)點都是隨機拋灑在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的,該操作很容易造成監(jiān)控區(qū)域內(nèi)傳感器節(jié)點分布不均勻,進而導致覆蓋效果不理想。因此,如何快速地使傳感器節(jié)點分布均勻且提高網(wǎng)絡的覆蓋率顯得尤為重要。本論文深入研究了無線傳感器網(wǎng)絡的覆蓋問題,通過對網(wǎng)絡中傳感器節(jié)點的重新部署,以實現(xiàn)對網(wǎng)絡覆蓋率的最大化。主要工作和創(chuàng)新點如下:(1)針對傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋求解覆蓋率通常利用覆蓋區(qū)域中稠密的網(wǎng)格點近似計算導致的計算量龐大的問題,引入特征點集的概念,并與...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 無線傳感器網(wǎng)絡簡介
        1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡的基本結構
        1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡的特點
        1.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡在農(nóng)業(yè)方面的應用
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的研究內(nèi)容
2 無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋問題研究
    2.1 無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋基本概念
    2.2 無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋分類
        2.2.1 按節(jié)點部署方式分類
        2.2.2 按節(jié)點覆蓋對象分類
    2.3 傳感器節(jié)點感知數(shù)學模型
        2.3.1 二元感知模型
        2.3.2 概率感知模型
    2.4 無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋常用的評價指標
    2.5 傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化算法
        2.5.1 虛擬力算法
        2.5.2 群體智能算法
    2.6 本章小結
3 無線傳感網(wǎng)中基于特征點集的虛擬力覆蓋優(yōu)化
    3.1 網(wǎng)絡覆蓋模型建立
    3.2 相關定義與定理
    3.3 特征點選取
    3.4 基于特征點集虛擬力覆蓋優(yōu)化
        3.4.1 虛擬力算法基本原理
        3.4.2 基于特征點集虛擬力覆蓋優(yōu)化
    3.5 仿真實驗
        3.5.1 仿真設置
        3.5.2 實驗結果與分析
    3.6 本章小結
4 基于特征點集的GABC算法的無線傳感網(wǎng)覆蓋優(yōu)化
    4.1 人工蜂群算法
    4.2 全局引導的人工蜂群算法
    4.3 ABC算法和GABC算法性能測試
        4.3.1 標準測試函數(shù)的選擇
        4.3.2 標準測試函數(shù)的仿真實驗設置
        4.3.3 標準測試函數(shù)的優(yōu)化性能比較
    4.4 特征點集的GABC算法優(yōu)化無線傳感網(wǎng)
        4.4.1 種群的初始化
        4.4.2 邊界的處理
        4.4.3 特征點的選取
        4.4.4 網(wǎng)絡覆蓋的優(yōu)化目標函數(shù)
        4.4.5 算法整體流程
    4.5 無線傳感器網(wǎng)絡仿真實驗分析
        4.5.1 無線傳感網(wǎng)優(yōu)化覆蓋仿真實驗設置
        4.5.2 無線傳感網(wǎng)優(yōu)化覆蓋性能比較
    4.6 本章小結
總結與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3986082