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基于三角形重心扫描的改进APIT无线传感器网络自定位算法 被引量：26
1
作者 周勇 夏士雄 +2 位作者 丁世飞 张磊 敖欣 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期566-574,共9页
传感器节点的自定位问题是无线传感器网络的重要研究内容之一.APIT是一种主要的非基于测距的定位算法.相对于其他非基于测距定位算法,APIT具有定位精度高、通信开销小等优点.但是,APIT要求有较高的锚节点密度,而且在APIT测试过程中,边... 传感器节点的自定位问题是无线传感器网络的重要研究内容之一.APIT是一种主要的非基于测距的定位算法.相对于其他非基于测距定位算法,APIT具有定位精度高、通信开销小等优点.但是,APIT要求有较高的锚节点密度,而且在APIT测试过程中,边界效应以及低邻居节点密度容易增加InToOut和OutToIn测试错误的发生次数.另外,APIT算法中的网格扫描算法对于OutToIn错误的容错性较差且其执行效率低.针对以上问题,提出了一种基于三角形重心扫描的改进APIT算法.首先,分析了APIT测试中的两种典型错误InToOut和OutToIn错误产生的原因,引入了对APIT测试方法的两处改进;然后,分析了网格扫描算法对节点定位精度和算法执行效率的影响,提出了一种三角形重心扫描法,有效改进了算法的定位精度和执行效率;最后,通过仿真实验验证了改进后的算法不但可以有效地减少InToOut和OutToIn两类错误发生的次数,提高平均定位精度,改善算法的性能,而且对OutToIn错误的容错性更强,执行效率更高,能够显著地提高节点的平均精度. 展开更多
关键词 无线传感器网络 自定位算法 APIT 网格扫描 三角形重心扫描
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基于组合测距的无线传感器网络自定位算法 被引量：21
2
作者 郄剑文 贾方秀 +1 位作者 李兴隆 王晓鸣 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期739-744,共6页
针对如何在锚节点密度较低的情况下提高无线传感器网络中节点自定位精度的问题,本文提出了一种基于RSSI和TDOA组合测距的加权质心定位算法。该算法分别对传统RSSI和TDOA测距模型增加了校验参数及温度补偿,将未知节点与锚节点间距离估计... 针对如何在锚节点密度较低的情况下提高无线传感器网络中节点自定位精度的问题,本文提出了一种基于RSSI和TDOA组合测距的加权质心定位算法。该算法分别对传统RSSI和TDOA测距模型增加了校验参数及温度补偿,将未知节点与锚节点间距离估计值的倒数作为权值参数,再利用加权质心算法计算出未知节点的位置坐标。硬件试验表明室内环境中基于改进RSSI测距模型的定位算法相比于传统RSSI质心定位算法的误差改进比率为56.2%,仿真结果显示基于组合测距的定位算法在锚节点密度较低时也能达到较高的定位精度。 展开更多
关键词 无线传感器网络 定位 信号强度指示 到达时间差
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双参不确定的无线传感器网络三阶定位算法
3
作者 梅骁峻 吴华锋 +2 位作者 陈信强 鲜江峰 吴中岱 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第5期19-28,共10页
节点定位是位置信息获取的重要手段,已成为无线传感器网络(WSNs)关键技术之一。针对WSNs基于信号衰减模型中发射功率(TP)、路径损耗因子(PLE)等参数不确定性导致定位精度下降的问题,提出一种由粗至细的三阶定位方法(CFTL)。首先,通过差... 节点定位是位置信息获取的重要手段,已成为无线传感器网络(WSNs)关键技术之一。针对WSNs基于信号衰减模型中发射功率(TP)、路径损耗因子(PLE)等参数不确定性导致定位精度下降的问题,提出一种由粗至细的三阶定位方法(CFTL)。首先,通过差分形式,消除TP不确定影响,应用泰勒级数一阶展开式和对数换底操作,将定位问题转化为自然常数的最小二乘估计(NC-LSE)框架,并通过线性无偏估计法求得粗粒度位置;其次,基于粗粒度信息,构建PLE为变量的目标优化函数,引入美洲狮优化(PO)算法,优化模型中PLE值;最后,代入优化后的PLE,建立差分广义信赖域子问题(DGTRS)框架,并运用二分法求得细粒度位置。此外,应用分块矩阵广义逆定理,还推导得到双参不确定条件下的克拉美罗下界(CRLB),以评估提出算法的有效性。仿真实验及实测结果表明,所提出方法能够在不同条件下,相比于现有方法在双参不确定情况的定位精度提升至少10.96%,最高达32.18%。 展开更多
关键词 定位 无线传感器网络 双参不确定 广义信赖域子问题 克劳美罗下界
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三维无线传感器网络中虚拟力引导的鲸鱼覆盖优化算法 被引量：2
4
作者 侯华 周佳明 蔡剑平 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期152-156,共5页
针对如何设计适用于现实物理世界的三维覆盖优化算法并最大化覆盖率问题,本文提出了一种虚拟力引导的鲸鱼覆盖优化算法(VFWOA)。利用Halton序列初始化生成均匀分布的鲸鱼种群,增强种群多样性以提升算法跳出局部最优解的能力;采用虚拟力... 针对如何设计适用于现实物理世界的三维覆盖优化算法并最大化覆盖率问题,本文提出了一种虚拟力引导的鲸鱼覆盖优化算法(VFWOA)。利用Halton序列初始化生成均匀分布的鲸鱼种群,增强种群多样性以提升算法跳出局部最优解的能力;采用虚拟力算法引导最优个体位置更新,加快算法寻优速度;引入多样性策略,控制种群的变化,提升算法寻优能力。仿真结果表明,与改进鲸鱼优化算法(WOA)、改进麻雀搜索算法和改进人工蜂群算法相比,本文所提算法提高了节点覆盖率并改善了网络的连通性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 覆盖优化 鲸鱼优化算法 覆盖率
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水下无线传感器网络节点定位方案综述
5
作者 羊秋玲 唐智超 +3 位作者 朱荣鑫 李文洁 程亮亮 黄向党 《通信学报》 北大核心 2025年第8期225-240,共16页
水下无线传感器网络中节点的高精度定位技术是保障海洋监测与灾害预警等关键任务数据可靠性的基础,但其定位误差可能引发数据偏差甚至系统功能失效等连锁风险。为此,系统梳理了当前水下定位技术的研究进展,围绕传统算法、深度学习模型... 水下无线传感器网络中节点的高精度定位技术是保障海洋监测与灾害预警等关键任务数据可靠性的基础,但其定位误差可能引发数据偏差甚至系统功能失效等连锁风险。为此,系统梳理了当前水下定位技术的研究进展,围绕传统算法、深度学习模型与强化学习策略3类代表性方法展开综述,对其基本原理、性能特点及适用场景进行了归纳与比较。进一步,针对定位系统中的时间同步机制与通信方式等关键技术环节进行了深入分析,探讨其对整体系统性能的影响与面临的挑战。在此基础上,展望了未来的发展趋势,包括跨层能效协同优化、人工智能与边缘智能的融合应用、面向动态拓扑网络的弹性协同定位,以及生物启发定位等探索方向。 展开更多
关键词 水下无线传感器网络 定位方案 深度学习 强化学习
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基于加权DV-Hop算法的无线传感器物联网节点三维定位
6
作者 王显轩 刘炜 +1 位作者 陈洁萍 覃贵礼 《传感技术学报》 北大核心 2025年第6期1122-1126,共5页
为了更快、更准确地对无线传感器物联网节点展开定位,提出基于加权DV-Hop算法的无线传感器物联网节点三维定位的方法。采用DV-Hop算法计算无线传感器物联网节点每跳距离均值;利用加权因子和极大似然法对节点位置进行估算;并使用三维修... 为了更快、更准确地对无线传感器物联网节点展开定位,提出基于加权DV-Hop算法的无线传感器物联网节点三维定位的方法。采用DV-Hop算法计算无线传感器物联网节点每跳距离均值;利用加权因子和极大似然法对节点位置进行估算;并使用三维修正定位方法对估算的节点位置进行修正和优化,实现节点三维定位。实验结果表明,所提方法对于定位无线传感器物联网节点的平均定位误差低于0.25,归一化平均定位误差低于0.07,定位时间低于0.31 ms,定位的精度和效率较高,适用于无线传感器物联网节点定位。 展开更多
关键词 无线传感器 三维定位 加权DV-Hop算法 极大似然值 三维修正定位方法
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一种无线传感器网络冗余节点定位方法
7
作者 王梦晓 刘学军 朱林 《传感技术学报》 北大核心 2025年第2期340-347,共8页
由于传统的无线传感器网络冗余节点识别方法忽略了节点的方向性,单纯依靠拓扑结构的关联规则进行节点定位,存在节点定位误差较大、节点识别精度较低的问题,提出基于TOPSIS算法的无线传感器网络冗余节点定位方法。该算法首先建立网络节... 由于传统的无线传感器网络冗余节点识别方法忽略了节点的方向性,单纯依靠拓扑结构的关联规则进行节点定位,存在节点定位误差较大、节点识别精度较低的问题,提出基于TOPSIS算法的无线传感器网络冗余节点定位方法。该算法首先建立网络节点的方向虚拟坐标,通过拓扑保留图确定所有节点在图中的坐标;其次建立无线传感器网络冗余节点判断指标体系;最后利用TOPSIS算法判断节点冗余度,确定节点在拓扑保留图中的位置,完成无线传感网络中冗余节点定位方法的设计。仿真分析表明,应用所提方法对无线传感网络中冗余节点进行识别的逼近度最高为0.98,冗余节点定位准确率为95%,真阳性率为98%,假阳性率为2%,说明所提方法对于网络冗余节点的识别精度较高,识别效果较好。 展开更多
关键词 无线传感器网络 冗余节点定位 TOPSIS算法 拓扑保留图 节点冗余度
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基于改进麻雀搜索算法的无线传感器网络定位研究 被引量：3
8
作者 张军惺 陈孜迪 谢凤玲 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期524-532,共9页
针对距离矢量跳(DV-Hop)算法在无线传感器网络中存在的定位误差大的问题,提出了一种基于改进麻雀搜索的无线传感器网络定位算法。首先,针对传统DV-Hop算法,修正了节点平均跳距和节点最小跳数。其次,引入Sine混沌映射、自适应惯性权重和... 针对距离矢量跳(DV-Hop)算法在无线传感器网络中存在的定位误差大的问题,提出了一种基于改进麻雀搜索的无线传感器网络定位算法。首先,针对传统DV-Hop算法,修正了节点平均跳距和节点最小跳数。其次,引入Sine混沌映射、自适应惯性权重和双样本学习策略提高算法的搜索能力;最后,利用MATLAB构建仿真模型进行性能对比实验。实验结果表明:与其他节点定位算法相比,所提算法可有效提高对未知节点的定位精度和收敛速度。 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点定位 距离矢量跳 麻雀搜索算法 定位精度
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基于改进布谷鸟搜索算法的无线传感器网络覆盖优化
9
作者 周恺卿 杨森宇 +1 位作者 康棣文 欧云 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期48-58,141,共12页
目的为了提高无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)覆盖率,提出一种针对WSN覆盖优化的改进布谷鸟搜索(improved cuckoo search with multi-strategies,ICS-MS)算法。方法ICS-MS算法基于对标准布谷鸟搜索算法的寻优过程进行分析... 目的为了提高无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)覆盖率,提出一种针对WSN覆盖优化的改进布谷鸟搜索(improved cuckoo search with multi-strategies,ICS-MS)算法。方法ICS-MS算法基于对标准布谷鸟搜索算法的寻优过程进行分析,通过建立马尔可夫模型,分析迭代过程,明确改进方向,降低自转移概率,减少平均理论迭代次数,进行一系列改进策略选择。首先,引入分阶段逐维更新策略,以减轻高维空间中的维度耦合效应,降低解空间的自转移概率;其次,在执行Lévy飞行操作后,依据个体适应度进行精英保留,并通过反向搜索操作扩展搜索域;最后,采用基于多策略的随机偏好游走算法,结合全局最优解的信息,引导种群向最优解方向进化。实验基于节点同构、节点感知范围与通信范围相同、节点实时感知假设,对WSN覆盖优化问题进行建模,并提出布谷鸟个体的构建方法。同时,以最大化WSN覆盖率为目标,实验采用点监测离散化方法,在节点数量20,30场景下,对ICS-MS算法与标准布谷鸟搜索(cuckoo search,CS)及其6种变体(MACS,DA-DOCS,WCSDE,ICS-ABC-OBL,CSDE,ICS)进行比较。结果结果表明,ICS-MS算法在节点数20时,相较于对比算法,覆盖率平均提升17.12%~17.35%;在节点数30时,覆盖率平均提升10.09%~18.05%。结论ICS-MS算法在WSN覆盖优化领域展现出更均匀的节点分布、更高的覆盖率和更快的收敛速率。 展开更多
关键词 无线传感器网络 马尔可夫链 布谷鸟搜索算法 逐维更新 反向搜索
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无线传感器网络中基于分簇优化的节能休眠调度算法
10
作者 潘成胜 刘书缘 +1 位作者 赵晨 孔志翔 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第7期11-17,共7页
针对无线传感器网络中冗余节点过多和能量限制问题,提出一种基于分簇的节点休眠调度算法(ESSC)。该算法根据节点感知区域被其邻居节点覆盖的冗余程度确定休眠节点后,使用改进浣熊优化算法进行簇头节点选举,引入动态簇更新机制以避免频... 针对无线传感器网络中冗余节点过多和能量限制问题,提出一种基于分簇的节点休眠调度算法(ESSC)。该算法根据节点感知区域被其邻居节点覆盖的冗余程度确定休眠节点后,使用改进浣熊优化算法进行簇头节点选举,引入动态簇更新机制以避免频繁构建簇结构的能量消耗。仿真结果表明,相比于同类算法,ESSC有效优化节点能量使用,且在延长网络生命周期和降低能耗方面展现出优势。 展开更多
关键词 无线传感器网络 节点休眠调度 聚类算法 浣熊优化算法
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基于改进鸽群算法的无线传感器网络覆盖优化
11
作者 李荣峰 刘丽娟 《传感技术学报》 北大核心 2025年第9期1688-1697,共10页
为提高无线传感器网络的服务质量,优化网络覆盖效果和节点移动距离,提出了一种基于改进鸽群算法的无线传感器网络覆盖优化方法。首先,构建网络覆盖模型,确定多目标优化评价指标;其次,对传统鸽群算法进行改进,在初始阶段引入佳点集使鸽... 为提高无线传感器网络的服务质量,优化网络覆盖效果和节点移动距离,提出了一种基于改进鸽群算法的无线传感器网络覆盖优化方法。首先,构建网络覆盖模型,确定多目标优化评价指标;其次,对传统鸽群算法进行改进,在初始阶段引入佳点集使鸽群解空间中的分布更加均匀,修改地图和指南针算子提高全局搜索能力,引入全局协作机制平衡全局搜索和局部搜索;最后,通过对比仿真实验验证所提算法的性能。实验结果表明:改进后的鸽群算法的平均覆盖率为91.6%,传感器节点平均移动距离为9.232 m,可有效提高无线传感器网络覆盖性能;改进后的鸽群算法具有较强的全局搜索能力和跳出局部最优解的能力,较其他对比算法在性能上有着较大的提高。 展开更多
关键词 无线传感器网络 网络覆盖率 鸽群优化算法 节点移动距离 佳点集
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基于改进EEUC算法的智能变电站无线传感器网络路由策略研究
12
作者 刘宇明 崔晨 +2 位作者 孙严智 李旭 田丰 《电测与仪表》 北大核心 2025年第7期99-105,共7页
针对智能变电站无线传感器网络路由策略中节点能耗分布不均匀等问题,在智能变电站辅助设备监控系统的基础上,提出了一种基于动态聚类半径优化的非均匀聚类算法用于智能变电站无线传感网络路由。从两个方面(剩余能量和空间位置)选择簇首... 针对智能变电站无线传感器网络路由策略中节点能耗分布不均匀等问题,在智能变电站辅助设备监控系统的基础上,提出了一种基于动态聚类半径优化的非均匀聚类算法用于智能变电站无线传感网络路由。从两个方面(剩余能量和空间位置)选择簇首节点,使其分布更加均匀,并通过动态竞争半径平衡簇首节点的能耗。通过仿真对其性能进行对比分析,验证了所提方法的可行性。结果表明,与常规的路由算法相比,所提方法可以较好地平衡网络能耗,并在簇首节点能耗、平均节点能耗、网络生命周期和吞吐量几个方面均有一定的提升,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 无线传感器网络 路由策略 智能变电站 监控系统 非均匀分簇算法 动态簇半径
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基于邻域搜索粒子群算法的无线传感网络丢包节点定位方法
13
作者 徐辉 张顺香 《传感技术学报》 北大核心 2025年第9期1698-1703,共6页
无线传感网络环境中的障碍物、干扰信号等阻碍或干扰了信号传输,造成节点间通信质量下降,导致数据包丢失。为此,提出基于邻域搜索粒子群算法的无线传感网络丢包节点定位方法。通过DV-Hop算法初步定位丢包节点并分析定位误差;利用粒子群... 无线传感网络环境中的障碍物、干扰信号等阻碍或干扰了信号传输,造成节点间通信质量下降,导致数据包丢失。为此,提出基于邻域搜索粒子群算法的无线传感网络丢包节点定位方法。通过DV-Hop算法初步定位丢包节点并分析定位误差;利用粒子群算法将定位误差最小问题转化为粒子的全局寻优问题,得到的最优粒子位置即为丢包节点位置;基于邻域搜索策略缩小粒子搜索空间,提高粒子群算法全局寻优能力,实现无线传感网络丢包节点定位。仿真结果表明,该方法的丢包节点定位误报率平均值为0.45%,15个丢包节点的定位中仅有1个节点的定位结果与真实坐标存在较小偏差,邻域搜索策略应用后在第20次迭代后适应度函数值迅速降低至0.2,保证了无线传感网络通信质量。 展开更多
关键词 无线传感网络 丢包节点定位 邻域搜索 粒子群算法 DV-HOP算法
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面向移动无线传感器网络的高效协作定位算法 被引量：1
14
作者 吴贤平 苗春雨 王丽娜 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期121-129,共9页
在移动无线传感器网络中如何高效节能地获取节点的位置信息是热点研究问题。由于传感器网络一般采用电池供电且很难从外界获得能量补充,因此如何以尽可能低的能耗实现对节点的精确定位是研究的重点。提出采用虚拟多输入多输出VMIMO技术... 在移动无线传感器网络中如何高效节能地获取节点的位置信息是热点研究问题。由于传感器网络一般采用电池供电且很难从外界获得能量补充,因此如何以尽可能低的能耗实现对节点的精确定位是研究的重点。提出采用虚拟多输入多输出VMIMO技术来实现节点的定位,该定位技术从总能耗、定位误差和节点移动速度三方面综合计算收发节点的最佳数量,从而降低了定位过程中的能耗。同时结合到达时间(TOA)算法实现了移动节点的高效定位。最终,实验分析了节点在不同移动速度等情况下的性能,结果表明基于VMIMO的定位算法在能耗方面具有显著的优势,且在节点移动的情况下具有非常强的鲁棒性。 展开更多
关键词 无线传感器网络 定位 到达时间 能源消耗 虚拟多输入多输出
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基于改进烟花算法的无线传感器网络覆盖优化策略 被引量：7
15
作者 张军惺 张翠萍 谢凤玲 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第11期127-130,共4页
为优化无线传感器网络覆盖范围,提出了一种基于改进烟花算法的无线传感器网络覆盖优化策略。首先,通过概率感知模型和目标函数建立了网络覆盖策略。其次,引入拉丁超立方抽样方法和多重扰动对传统烟花算法进行改进,避免算法进行局部最优... 为优化无线传感器网络覆盖范围,提出了一种基于改进烟花算法的无线传感器网络覆盖优化策略。首先,通过概率感知模型和目标函数建立了网络覆盖策略。其次,引入拉丁超立方抽样方法和多重扰动对传统烟花算法进行改进,避免算法进行局部最优和过早收敛。最后,为验证所提算法的优化性能,与常规优化算法进行了对比。实验结果表明:所提算法能有效逃离局部最优,在三种不同场景下,网络覆盖率分别达到了94.82%、98.23%和96.59%,其性能明显优于其他对比算法。 展开更多
关键词 无线传感器网络 烟花算法 覆盖率 感知模型
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改进群体智能算法的无线传感器网络覆盖优化 被引量：8
16
作者 贾润亮 张海玉 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期155-166,共12页
为解决无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)节点分布不均和随机部署中的低覆盖率问题,该文提出一种改进群体智能算法的无线传感器网络覆盖优化算法,即改进的黑猩猩优化和哈里斯鹰优化的混合优化算法(Improved Chimp Optimizat... 为解决无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)节点分布不均和随机部署中的低覆盖率问题,该文提出一种改进群体智能算法的无线传感器网络覆盖优化算法,即改进的黑猩猩优化和哈里斯鹰优化的混合优化算法(Improved Chimp Optimization and Harris Hawk Optimization Algorithm,ICHHO).该算法首先对黑猩猩优化算法(Chimpanzee Optimization Algorithm,ChOA)进行改进,使用Levy Flight来改善其探索阶段,然后设计一个更新的公式来计算猎物逃逸能量,作为开发和探索之间的选择因素.传感器节点随机部署后,将ICHHO在传感器节点上执行,按照改进策略更新个体位置信息,计算相应的适应程度,找到最优传感器位置,并根据传感器概率模型确定网络最优覆盖率.仿真结果验证了ICHHO对于解决WSN覆盖问题的适用性,与其他优化算法的对比结果显示,ICHHO在提高覆盖率方面优于其他算法. 展开更多
关键词 无线传感器网络 黑猩猩优化 哈里斯鹰优化 覆盖率 群体智能算法
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改进流向算法的无线传感器网络覆盖优化 被引量：4
17
作者 陈伟 杨盘隆 《深圳大学学报（理工版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期241-247,共7页
针对标准流向算法易陷入局部最优和收敛精度低等问题,提出一种融合莱维(Levy)飞行和入侵杂草策略的改进流向算法.首先,该算法在选择水流流向时引入Levy飞行机制,使水流沿最优水流位置方向做Levy飞行运动,避免陷入局部最优;其次,利用入... 针对标准流向算法易陷入局部最优和收敛精度低等问题,提出一种融合莱维(Levy)飞行和入侵杂草策略的改进流向算法.首先,该算法在选择水流流向时引入Levy飞行机制,使水流沿最优水流位置方向做Levy飞行运动,避免陷入局部最优;其次,利用入侵杂草策略,对每一代水流进行繁殖、空间扩散和竞争操作,增加水流的多样性,扩大搜索范围,提高全局寻优能力.最后,将改进流向算法应用于无线传感器网络覆盖优化中,并与标准流向算法及其他改进算法进行实验对比.仿真结果表明,相比标准流向算法及其他改进算法,所提改进流向算法的覆盖性能有大幅提升,覆盖率可达98.52%,可实现更均匀的节点分布和更低的部署成本. 展开更多
关键词 人工智能 无线传感器网络 流向算法 莱维飞行 入侵杂草算法 节点分布 覆盖优化
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混合灰狼-自适应蝴蝶算法下的多目标无线传感器网络覆盖研究 被引量：2
18
作者 张晶 曲悦 +2 位作者 张家洪 冯勇 张大骋 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第8期1993-2000,共8页
为提高无线传感器网络的覆盖率、减少二次部署中节点移动的能量消耗以及减少牵涉节点数目,提出了一种混合灰狼-自适应蝴蝶算法.首先,通过将灰狼算法与蝴蝶算法融合寻找最优解,在种群间优化中加入种群内部优化,提升算法的寻优能力,提高... 为提高无线传感器网络的覆盖率、减少二次部署中节点移动的能量消耗以及减少牵涉节点数目,提出了一种混合灰狼-自适应蝴蝶算法.首先,通过将灰狼算法与蝴蝶算法融合寻找最优解,在种群间优化中加入种群内部优化,提升算法的寻优能力,提高算法收敛速度;其次,在蝴蝶算法中改进自适应开关概率,根据当前迭代情况决定寻优方式,加快搜索速度;最后,在算法中融入反馈机制,引入随机蝴蝶进行漫步,防止陷入局部最优.从最优覆盖、最小冗余、最低能量消耗3个方向综合考量,建立函数模型,进行覆盖优化.实验结果表明,与其他6种算法相比,本文算法在多种场景下,有效地提高覆盖率,降低节点冗余,减少节点使用数目,降低能量消耗. 展开更多
关键词 无线传感器网络 多目标覆盖优化 蝴蝶优化算法 灰狼优化算法
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无线可充电传感器网络中异构感知的限时移动充电调度
19
作者 李德强 任新一 徐佳 《计算机科学》 北大核心 2025年第6期355-364,共10页
无线传感器网络被广泛应用于军事监视、灾害预测、危险环境勘探等领域。然而,无线传感器的寿命有限,需要频繁更换电池才能维持正常工作,这带来了昂贵的维护成本和极大的不便。近年来,随着无线电力传输技术的发展,无线可充电传感器网络... 无线传感器网络被广泛应用于军事监视、灾害预测、危险环境勘探等领域。然而,无线传感器的寿命有限,需要频繁更换电池才能维持正常工作,这带来了昂贵的维护成本和极大的不便。近年来,随着无线电力传输技术的发展,无线可充电传感器网络应运而生,为研究提供了新的思路。尽管如此,大多数相关工作仅考虑充电电量对调度的制约,未能体现现实情况下传感器质量不同与紧急任务中时间的重要性。将时间和电量同时作为约束,研究无线可充电传感器网络中异构感知的充电调度问题。首先,以最大化传感器的监控效用为目标,形式化了无线可充电传感器网络中针对异构感知的有限时间下的充电调度问题,并证明了该问题的NP困难性;然后,通过对充电时间离散化,将问题转化为子模最大化问题,并提出了针对转化后问题的近似算法;最后,通过大量的仿真实验验证了该算法的有效性。结果表明所提出的算法可以显著提高监控效用,且有理论支撑该效果与最优值之间的近似比,例如与传统NJNP算法相比,其将监控效用最多提高了279.79%。 展开更多
关键词 无线可充电传感器网络 移动充电 充电时间离散化 子模函数 近似算法
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一种面向无线传感器网络的高能效数据传输机制
20
作者 王海涛 《传感技术学报》 北大核心 2025年第4期724-731,共8页
无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)适合部署于复杂恶劣的物理环境中提供目标监测和态势感知服务,但传感器节点通常依靠电池供电,高效使用节点能量以延长网络寿命至关重要。针对无线传感器网络中众多传感器节点采集和传输的... 无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)适合部署于复杂恶劣的物理环境中提供目标监测和态势感知服务,但传感器节点通常依靠电池供电,高效使用节点能量以延长网络寿命至关重要。针对无线传感器网络中众多传感器节点采集和传输的数据量大且冗余度高的实际状况,为了尽可能减少不必要的数据传输能耗,提出了一种综合利用网络聚类分簇和数据压缩感知的高能效数据传输机制——EETICC。首先,基于改进的K-Medoids聚类算法将随机部署的传感器节点合理组织成分簇结构,使得簇内节点分布更加合理并使节点能耗更为均衡;然后,簇头采用压缩感知对簇内节点采集的原始数据进行压缩处理,并将处理后的稀疏数据通过簇间多跳转发传输至基站;最终,基站可通过适当的重构算法对接收的数据进行精准恢复。仿真实验结果表明,与其他几种典型的数据传输策略相比,EETICC在多项常用的性能指标上均表现更优,显著减少了节点能耗,延长了网络生存时间。 展开更多
关键词 无线传感器网络 数据传输 分簇算法 压缩感知 网络寿命
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