無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分類調(diào)度算法研究.pdf

1、隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)近年來引起了廣泛的關(guān)注。該網(wǎng)絡(luò)由大量具有有限感知能力和傳輸能力的節(jié)點組成。受節(jié)點自身能量的制約，如何能源有效的利用節(jié)點使得盡可能的延長網(wǎng)絡(luò)工作時間成為了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的重中之重。由于在WSNs中大量的節(jié)點分布密集，并且所有的傳感器節(jié)點承擔(dān)同樣的感知工作。這意味著在整個系統(tǒng)生命期并不需要所有的傳感器全部都工作，只要能夠保證整個系統(tǒng)的正常工作可以讓一部分節(jié)點休眠。因此可以調(diào)度節(jié)點讓它們交替的工作，這

2、樣來延長系統(tǒng)的壽命。
　　本文首先簡述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和典型應(yīng)用，介紹了節(jié)點調(diào)度算法的設(shè)計難點，并對節(jié)點調(diào)度的研究現(xiàn)狀進行分類介紹。接著，提出了兩種節(jié)點調(diào)度解決方案:基于網(wǎng)格的節(jié)點調(diào)度算法和基于量子遺傳算法的節(jié)點調(diào)度算法?；诰W(wǎng)格劃分的節(jié)點調(diào)度方法是在研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋率與節(jié)點感知范圍、工作節(jié)點數(shù)等之間的約束關(guān)系的基礎(chǔ)上提出的，通過此約束關(guān)系，確定滿足覆蓋率要求的最大分組數(shù)，利用簡單的網(wǎng)格計算對節(jié)點進行分組調(diào)度，實

3、驗結(jié)果和理論分析表明，該算法計算量小，運行時間短，并有效地延長了網(wǎng)絡(luò)的生存時間。基于量子遺傳算法的節(jié)點調(diào)度算法主要是針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的點目標覆蓋問題。該算法采用一種序列的方式來表示節(jié)點的分類調(diào)度情況，使得算法不需要預(yù)先設(shè)置分組數(shù)k的大小，能夠在算法運行過程中自動生成k，并使用量子比特對染色體的基因進行編碼，使得種群具有更好的多樣性，利用量子旋轉(zhuǎn)門對種群進行更新，避免算法過快收斂，使得k的值更趨近于最優(yōu)解。實驗證明，該算法搜索范圍更廣，