制造物聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點部署與拓撲控制優(yōu)化策略研究.pdf

1、制造物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Manufacturing Things，IOMT)是將網(wǎng)絡(luò)、嵌入式、RFID、傳感器等技術(shù)相融合。它應(yīng)用于制造過程中，從而達到產(chǎn)品生產(chǎn)過程中信息的自動感知與采集、智能處理與控制的一種新型制造模式。
　　相比于傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)，制造物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加復(fù)雜。針對制造車間復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境和多變的生產(chǎn)工藝流程，這制造物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的感知與傳輸?shù)葞淼膯栴}，動態(tài)環(huán)境下節(jié)點的部署需要靈活多變，數(shù)據(jù)采集傳輸需要充

2、分考慮能耗問題和可靠性問題。本文主要針對制造車間復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)特點，著重研究制造物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的節(jié)點部署與網(wǎng)絡(luò)拓撲控制策略，具體內(nèi)容如下:
　　(1)綜合分析制造物聯(lián)網(wǎng)的特點和結(jié)構(gòu)，并總結(jié)了當前所提出的節(jié)點部署和拓撲控制策略，分析他們的優(yōu)點和不足。
　　(2)針對制造物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景復(fù)雜的環(huán)境因素和多變的工藝流程，節(jié)點的部署需要滿足靈活多變性。提出一種混合了魚群算法與虛擬力算法的優(yōu)化感知節(jié)點部署策略，結(jié)合兩種算法各自的優(yōu)勢，能夠較快

3、找到最優(yōu)解并保證整個網(wǎng)絡(luò)高覆蓋率與網(wǎng)絡(luò)的整體性能。
　　(3)在節(jié)點部署完成之后，充分考慮網(wǎng)絡(luò)的特點，針對節(jié)點的能耗和負載問題提出一種基于粒子群算法的負載均衡多跳分簇拓撲控制算法，平衡網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點的負載，在保證網(wǎng)絡(luò)性能的前提下降低節(jié)點能量消耗，延長整個網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　最后針對本文所提出的兩個算法進行實驗仿真，與一些經(jīng)典算法進行比較，基于魚群與虛擬力混合優(yōu)化的節(jié)點部署策略提高了節(jié)點部署的覆蓋率，并驗證了在移動節(jié)點數(shù)目增加的