物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點部署優(yōu)化與節(jié)點調(diào)度算法研究.pdf

1、由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用往往伴隨著復(fù)雜多變的物理環(huán)境，各種外部干擾和內(nèi)部節(jié)點的原因都有可能導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)感知層終端采集的數(shù)據(jù)不可靠，因此，高效的物聯(lián)網(wǎng)需要具備有自組織、容錯性與動態(tài)自適應(yīng)調(diào)整能力的節(jié)點部署和調(diào)度策略，才能保證數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性與可靠性。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，對于網(wǎng)絡(luò)部署的優(yōu)化往往需要考慮的指標(biāo)包括節(jié)點的覆蓋質(zhì)量，節(jié)點個數(shù)，網(wǎng)絡(luò)運行周期等，然而現(xiàn)有理論研究的很多系統(tǒng)模型及網(wǎng)絡(luò)性能評價指標(biāo)并不能很好地反映真實的網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)，采取的部署方法都

2、具有一定的局限性。本研究從覆蓋和能量兩個指標(biāo)入手，結(jié)合啟發(fā)式群體算法的特點，將其應(yīng)用到覆蓋控制優(yōu)化中，提出了一個覆蓋率和休眠率加權(quán)的優(yōu)化模型。根據(jù)粒子群在局部搜索方面的優(yōu)化能力和遺傳算法在全局快速搜索的優(yōu)勢，將二者融合到優(yōu)化部署策略中，使得網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在覆蓋率達到一定要求的同時，提高冗余節(jié)點的休眠率，使網(wǎng)絡(luò)能量更加均衡。
　　在大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，一般的節(jié)點冗余判別方法僅適應(yīng)于區(qū)域內(nèi)部節(jié)點，對于監(jiān)控區(qū)域邊界的節(jié)點判別缺少有效控制，

3、導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的不均等休眠的問題。雖然有學(xué)者提出了各種邊界節(jié)點判別方法，但是大部分采用基于節(jié)點位置的調(diào)度方法，對于資源匱乏的傳感器節(jié)點來說，往往需要付出更多資源的代價。本文第四章引入了容忍覆蓋區(qū)域模型，針對基于無位置信息的節(jié)點調(diào)度，在冗余判別階段加入剩余能量因子作為判別條件，提高了網(wǎng)絡(luò)的能量均衡。提出了一種預(yù)休眠節(jié)點調(diào)度算法，通過節(jié)點之間發(fā)送預(yù)休眠包，根據(jù)節(jié)點休眠權(quán)重，選舉出冗余覆蓋的預(yù)休眠節(jié)點作為每一輪調(diào)度周期的休眠節(jié)點，節(jié)省能量的同