基于改进的果蝇优化算法的WSN节点部署设计

姚勇涛,　吴　雪,　吴　喆

(华东理工大学信息科学与工程学院,上海 200237)



基于改进的果蝇优化算法的WSN节点部署设计

姚勇涛,吴雪,吴喆

(华东理工大学信息科学与工程学院,上海 200237)

针对非均匀监测点的节点部署问题,设计并实现了一种简单、实用的果蝇优化算法(WSN-IFOA),构造了适用于节点部署的味道浓度函数。利用果蝇群体的随机寻优性,能够保证部署尽可能少的传感器节点使网络覆盖和连通。实验结果表明该算法在部署效果上优于基本蚁群算法,并证明了算法的可行性和有效性。

节点部署; 无线传感器网络; 果蝇优化算法; 覆盖; 连通

无线传感器网络(WSN)[1]是一种新兴的智能化网络系统,节点部署设计是WSN的关键技术,而优化的节点部署不仅需要考虑网络的覆盖,还要考虑网络的连通性。目前的覆盖技术主要包括区域覆盖、点覆盖、栅栏覆盖3种。

本文的研究背景是基于区域的点覆盖。网络连通则要求整个工作的区域网络是一个整体,不能够被分割,也就是要求每个部署的传感器节点通过单跳或者多跳都必须连接到sink点。优化部署的目的就是要求部署尽可能少的传感器节点使网络覆盖和连通。

如今,智能优化算法[2-3]被越来越多地应用于无线传感器网络。智能优化算法包括遗传算法、模拟退火算法、鱼群算法、蚁群算法等。文献[4]提出了在障碍物干扰下的遗传算法,但是没有考虑sink点的位置对于节点部署的影响。文献[5]提出了基于模拟退火算法的节点部署方法,但没有考虑部署节点之间的连通性。……