WSAN中匯聚點負載均衡軌跡規(guī)劃與動態(tài)分區(qū)算法研究.pdf

1、如何在延遲約束下高效、均衡地利用傳感器節(jié)點有限的能量，延長網絡的生存時間，已成為無線傳感器執(zhí)行器網絡的主要任務。而網絡的匯聚點選擇以及執(zhí)行器的分區(qū)策略都會影響到節(jié)點的能量消耗。因此，針對網絡中匯聚點的負載不均衡，以及執(zhí)行器固定的區(qū)域劃分帶來的網絡能量消耗不均衡的問題，本文對無線傳感器執(zhí)行器網絡的軌跡規(guī)劃以及執(zhí)行器的動態(tài)分區(qū)兩個方面進行研究。
　　首先，針對WSAN中作為匯聚點的傳感器節(jié)點的負載不均衡的問題，提出一種匯聚點負載均衡軌

2、跡規(guī)劃策略。通過構建以執(zhí)行器為根節(jié)點的最短路徑樹，確保傳感器節(jié)點到根節(jié)點的路徑最短，并且執(zhí)行器將分擔網絡中心部分的能量消耗，從而減少網絡的能量消耗。然后在時延約束的條件下，以傳感器節(jié)點的負載為匯聚點選擇的首要目標，設計了一種基于負載均衡的執(zhí)行器移動軌跡策略，降低網絡中負載最重的匯聚點的負載，然后執(zhí)行器利用近鄰算法對匯聚點進行訪問，實現對網絡數據的采集。
　　其次，針對傳統(tǒng)固定的執(zhí)行器管轄區(qū)域所導致的區(qū)域邊緣節(jié)點以及區(qū)域中心節(jié)點的能

3、量消耗不均衡的問題，提出了一種基于能量分布的多執(zhí)行器動態(tài)分區(qū)算法，通過設計能量分布函數來判斷執(zhí)行器管轄區(qū)域內的剩余能量分布的情況，當能量分布函數小于閩值時，利用執(zhí)行器相互作用勢能，邊界作用勢能，控制執(zhí)行器的移動，擴大執(zhí)行器的覆蓋率，并利用傳感器節(jié)點剩余能量作為參數，控制執(zhí)行器移動到剩余能量比較充沛的區(qū)域移動，然后進行Voronoi分區(qū)。
　　最后，通過Matlab仿真工具，對不同情況下的節(jié)點的能量消耗、網絡生存時間等方面進行性能評