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基于虚拟引力约束的光纤传感器网络节点空洞智能修复算法研究
被引量：
9
1
作者
宋亚磊
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1395-1400,共6页
针对传统光纤传感器网络节点空洞修复算法存在感知半径较低、距离阈值较短等问题,提出了基于虚拟引力约束的光纤传感器网络节点空洞修复算法。引入IVFA-B(Intensity-based Virtual Force AlgorithmWith Boundary Forces,IVFA-B)算法中...
针对传统光纤传感器网络节点空洞修复算法存在感知半径较低、距离阈值较短等问题,提出了基于虚拟引力约束的光纤传感器网络节点空洞修复算法。引入IVFA-B(Intensity-based Virtual Force AlgorithmWith Boundary Forces,IVFA-B)算法中的虚拟引力模型,分析异构网格中实现最大覆盖时两种异构节点感知半径的关系以及节点之间的最佳距离。将最佳距离和虚拟引力算法中的最佳距离阈值相结合,提供对异构网络的适应度,同时将节点移动概率引入节点移动距离公式中,实现光纤传感器网络节点空洞修复。仿真结果表明,所提出算法可以有效解决现有算法中存在的问题,在保证较为理想的覆盖效果基础上,延长感知半径和增大距离阈值。以此验证了所提算法具有较优应用性能。
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关键词
虚拟引力约束
光纤传感器
网络
节点
空洞
修复
异构
网络
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职称材料
灾后煤矿物联网网络空洞覆盖重构算法
被引量：
2
2
作者
胡青松
范莘舸
李鹤
《工矿自动化》
北大核心
2022年第5期39-45,共7页
灾后煤矿物联网因部分节点损毁或障碍物遮挡,会导致网络空洞问题,阻碍网络连通。现有网络空洞覆盖算法未考虑井下灾后地理环境因素,且未对修复后的网络进行优化,无法满足灾后煤矿物联网重构需求。针对该问题,提出了一种煤矿物联网灾后...
灾后煤矿物联网因部分节点损毁或障碍物遮挡,会导致网络空洞问题,阻碍网络连通。现有网络空洞覆盖算法未考虑井下灾后地理环境因素,且未对修复后的网络进行优化,无法满足灾后煤矿物联网重构需求。针对该问题,提出了一种煤矿物联网灾后有障碍物情况下的网络空洞覆盖重构算法-NHCRA-O。建立了灾后煤矿物联网模型和节点感知模型,采用Delaunay三角剖分对网络中残存节点及障碍物角点进行区域划分,通过节点感知模型判断区域内是否存在网络空洞;计算Delaunay三角形质心位置,利用质心和Delaunay三角形顶点之间的距离确定虚拟修复节点位置;对虚拟修复节点和移动节点进行可视化判断,并基于距离因子和能量因子计算二者优先级,通过预剪枝操作删除部分计算结果来提高算法收敛速度,根据可视化判断结果和节点优先级进行虚拟修复节点和移动节点双向匹配,从而确定移动节点最终位置,完成网络空洞修复;融合剩余能量因子、节点连通度和方向介数计算节点优先级,根据优先级选举簇头节点,其他成员节点就近入簇,实现网络重构。采用Matlab2016a软件对NHCRA-O的节点匹配效率、网络覆盖效率和网络生存时间进行仿真研究,结果表明:NHCRA-O完成移动节点与虚拟修复节点匹配的次数较Gale-Shapley算法减少31.4%,网络覆盖率较C-V算法和PSO算法高且移动节点平均移动距离短,NHCRA-O重构的网络生存时间明显高于SEP算法和LEACH算法重构的网络。
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关键词
煤矿物联网
事故区域物联网
网络
空洞
覆盖
网络空洞修复
网络
重构
节点可视化
节点双向匹配
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职称材料
题名
基于虚拟引力约束的光纤传感器网络节点空洞智能修复算法研究
被引量：
9
1
作者
宋亚磊
机构
郑州商学院现代教育技术中心
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1395-1400,共6页
文摘
针对传统光纤传感器网络节点空洞修复算法存在感知半径较低、距离阈值较短等问题,提出了基于虚拟引力约束的光纤传感器网络节点空洞修复算法。引入IVFA-B(Intensity-based Virtual Force AlgorithmWith Boundary Forces,IVFA-B)算法中的虚拟引力模型,分析异构网格中实现最大覆盖时两种异构节点感知半径的关系以及节点之间的最佳距离。将最佳距离和虚拟引力算法中的最佳距离阈值相结合,提供对异构网络的适应度,同时将节点移动概率引入节点移动距离公式中,实现光纤传感器网络节点空洞修复。仿真结果表明,所提出算法可以有效解决现有算法中存在的问题,在保证较为理想的覆盖效果基础上,延长感知半径和增大距离阈值。以此验证了所提算法具有较优应用性能。
关键词
虚拟引力约束
光纤传感器
网络
节点
空洞
修复
异构
网络
Keywords
virtual gravity constraint
optical fiber sensor
network node hole repair
heterogeneous network
分类号
TP393.06 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
灾后煤矿物联网网络空洞覆盖重构算法
被引量：
2
2
作者
胡青松
范莘舸
李鹤
机构
中国矿业大学地下空间智能控制教育部工程研究中心
中国矿业大学信息与控制工程学院
中国矿业大学徐州市智能安全与应急协同工程研究中心
徐州燃烧控制研究院有限公司
出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第5期39-45,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51874299)
山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY020505)
中国矿业大学“工业物联网与应急协同”创新团队资助计划项目(2020ZY002)。
文摘
灾后煤矿物联网因部分节点损毁或障碍物遮挡,会导致网络空洞问题,阻碍网络连通。现有网络空洞覆盖算法未考虑井下灾后地理环境因素,且未对修复后的网络进行优化,无法满足灾后煤矿物联网重构需求。针对该问题,提出了一种煤矿物联网灾后有障碍物情况下的网络空洞覆盖重构算法-NHCRA-O。建立了灾后煤矿物联网模型和节点感知模型,采用Delaunay三角剖分对网络中残存节点及障碍物角点进行区域划分,通过节点感知模型判断区域内是否存在网络空洞;计算Delaunay三角形质心位置,利用质心和Delaunay三角形顶点之间的距离确定虚拟修复节点位置;对虚拟修复节点和移动节点进行可视化判断,并基于距离因子和能量因子计算二者优先级,通过预剪枝操作删除部分计算结果来提高算法收敛速度,根据可视化判断结果和节点优先级进行虚拟修复节点和移动节点双向匹配,从而确定移动节点最终位置,完成网络空洞修复;融合剩余能量因子、节点连通度和方向介数计算节点优先级,根据优先级选举簇头节点,其他成员节点就近入簇,实现网络重构。采用Matlab2016a软件对NHCRA-O的节点匹配效率、网络覆盖效率和网络生存时间进行仿真研究,结果表明:NHCRA-O完成移动节点与虚拟修复节点匹配的次数较Gale-Shapley算法减少31.4%,网络覆盖率较C-V算法和PSO算法高且移动节点平均移动距离短,NHCRA-O重构的网络生存时间明显高于SEP算法和LEACH算法重构的网络。
关键词
煤矿物联网
事故区域物联网
网络
空洞
覆盖
网络空洞修复
网络
重构
节点可视化
节点双向匹配
Keywords
coal mine Internet of things
Internet of things in disaster area
network hole coverage
network hole repair
network reconstruction
node visualization
node bidirectional matching
分类号
TD655 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于虚拟引力约束的光纤传感器网络节点空洞智能修复算法研究
宋亚磊
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
9
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职称材料
2
灾后煤矿物联网网络空洞覆盖重构算法
胡青松
范莘舸
李鹤
《工矿自动化》
北大核心
2022
2
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