利索能及
我要发布
收藏
专利号: 202410239683X
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于群体智能优化算法的WSN部署方法,其特征在于,包括:构建WSN覆盖模型,根据WSN覆盖模型构建WSN目标函数;根据精英反向学习方法、莱维飞行策略、布朗运动策略改进群体智能优化算法,采用改进后的群体智能优化算法根据WSN目标函数计算WSN部署策略;所述WSN为传感器节点;

WSN目标函数 为:

其中, 为传感器节点集合的覆盖面积, 为传感器节点的覆盖面积, 、为目标监控区域的长度和宽度;

采用改进的群体智能优化算法根据WSN目标函数计算WSN部署策略包括:S1、采用精英反向学习策略进行种群初始化;所述种群包括多个个体,每个个体代表传感器节点的位置;

S2、采用莱维飞行下的运动策略、布朗运动下的运动策略对初始化后的种群个体进行第一阶段更新,采用躲避机制对第一阶段更新后的种群个体进行第二阶段更新,得到第二阶段更新后的种群个体;

对种群个体进行第一阶段更新包括:

计算每个种群个体 对应的WSN目标函数值,根据WSN目标函数值在种群个体中选择精英节点;其中,为种群个体的索引,为种群个体的维度的索引,为当前迭代次数;

计算自适应参数 ;若 大于0.5,则利用莱维飞行下的运动策略根据精英节点计算新的种群个体 ;否则,利用布朗运动下的运动策略根据精英节点计算新的种群个体 ;

更新精英节点,计算 和更新后的精英节点对应的WSN目标函数,根据 和更新后的精英节点对应的WSN目标函数得到第一阶段更新后的种群个体;

自适应参数 的计算方式为:

其中, 为随机函数, 为最大迭代次数;

利用莱维飞行下的运动策略计算新的种群个体 包括:;

其中,r为从0到1的随机数, 表示精英节点,为莱维飞行的函数, 、 表示平面坐标的二维分量;

利用布朗运动下的运动策略计算新的种群个体 包括:;

其中, 为布朗运动策略;

根据WSN目标函数得到第一阶段更新后的种群个体 包括:;

其中, 为第一阶段更新后的种群个体, 为新的种群个体的目标函数值,为精英节点的目标函数值;

根据躲避机制对第一阶段更新后的种群个体进行第二阶段更新包括:设置警告值,根据警告值计算新的种群个体 :;

计算种群个体 和种群个体 对应的WSN目标函数,根据种群个体 和种群个体 对应的WSN目标函数得到第二阶段更新后的种群个体;

其中, 为服从正态分布的随机数, 为矩阵, 的每个元素都为1, 为警告值;

S3、计算第二阶段更新后的种群个体对应的WSN目标函数值,选择WSN目标函数值最小的种群个体作为最佳的种群个体,即最佳的传感器节点位置;

S4、当达到最大迭代次数T时,得到最终的种群个体,即最终的传感器节点位置;否则回到步骤S2,对最佳的种群个体进行更新。

2.根据权利要求1所述的一种基于群体智能优化算法的WSN部署方法,其特征在于,构建WSN覆盖模型包括:构建传感器节点组: ,其中,传感器节点, 为传感器节点的位置,为传感器节点的感测半径;根据传感器节点组计算传感器节点的覆盖面积。