动态博弈下温室无线传感器网络功率控制优化

李瑜玲，吴华瑞，黄 媛，缪祎晟，杨英茹，田国英

（1. 石家庄市农林科学研究院，河北 石家庄 050041；2.国家农业信息化工程技术研究中心，北京 100097； 3.北京农业信息技术研究中心，北京 100097；4. 农业部农业信息技术重点实验室，北京 100097）

设施蔬菜是保证蔬菜季节性均衡供应的有效生产方式。构建温室无线传感器网络有利于优化农作物时间和空间上的生产要素管理，提高作物产量和质量。因此，利用不同类型无线传感器收集农业生产中的环境参数与作物信息，能够为计算机智能温室决策系统提供响应依据［1］。

蔬菜植株、温室结构、农业设备与粗糙地形等都会影响无线信号传输，造成节点能量消耗大。而农业生产过程周期长，信号传输环境不理想，无线传感器节点能量有限，频繁更替不仅会产生过高成本，同时会使监测数据部分缺失，导致农业决策不准确、不及时［2］。功率控制是保证网络服务质量的重要因素之一，通过优化每个节点发射功率提高无线传感器网络性能。胡黄水等引入模糊神经网络，研究了最小化信号路径损耗的功率拓扑控制策略［3］。Kubisch 等设置节点度上下限动态控制功率，从而降低网络拓扑的总能耗［4］。Yu 等提出利用Borel-Cayley 图构造平均链路短、能耗低的网络拓扑结构［5］。

当传感器节点进行数据传输时，出于节能考虑，节点会表现出自私行为，因此博弈论被引入无线传感器网络功率控制的研究中。博弈论为描述智能理性决策者之间的竞争现象和个体应对策略提供了1个强有力的工具［6］。……