[发明专利]一种移动sink信息收集路径的可变维粒子群构建方法

说明书

本发明公开了一种移动sink信息收集路径的可变维粒子群构建方法，属于通信领域。所述发明包括生成可变维粒子群，使用最近维度跟踪策略对可变维粒子群中粒子的维度进行更新，根据模拟退火策略对是否将可变维粒子群中的粒子实施替换进行判定，并对粒子维度进行合并、以及对粒子进行倒序处理，最终选取符合预设条件的最优解作为移动sink节点的最佳路径。通过在移动sink节点的路径规划中引入可变维粒子群的概念，以对可变维粒子群进行迭代优化的方式获取sink节点的信息收集路径，避免了现有技术中无法快速确定最优路径这一缺陷的发生，提高了移动sink节点在信息收集过程中的效率。

技术领域

本发明属于通信领域，特别涉及一种移动sink信息收集路径的可变维粒子群构建方法。

背景技术

WSN是由大量简单传感器通过无线方式连接起来的一种网络，数据采集是其最常用的功能之一。如：在环境检测的WSN场景中布置大量的传感器节点，对检测环境的温度、湿度、图像等因素进行监控。

为了完成传感器节点的数据采集工作，现有的技术方案是设置一个移动sink节点，令其沿着一个经过所有传感器节点的路径进行数据采集，当该移动sink节点移动至某个传感器节点时，令该传感器节点向移动sink发送数据，移动sink节点完成该传感器节点的数据接收后，沿预设的路径移动至下一个传感器节点，继续进行数据接收。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的规划算法较为简单，根据现有的对移动sink节点在信息收集过程中路径的规划算法上，无法快速获取最优路径，即根据现有的路径规划算法，移动sink节点无法进行高效率的信息收集，从而对整个无线传感器网络的信息收集工作造成影响。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种移动sink信息收集路径的可变维粒子群构建方法，所述移动sink信息收集路径的可变维粒子群构建方法，包括：

步骤一，生成可变维粒子群，对所述可变维粒子群进行初始化，获取所述可变维粒子群中每个粒子的维度；

步骤二，获取所述可变维粒子群中每个所述粒子的适应值，根据所述适应值的数值大小，确定每个所述粒子的最优解以及所述可变维粒子群的历史最优解；

步骤三，使用最近维度跟踪策略对所述可变维粒子群中每个所述粒子的所述维度进行更新，获取到已更新可变维粒子群；

步骤四，根据模拟退火策略，对是否将所述可变维粒子群中的所述粒子替换为所述已更新可变维粒子群中的粒子进行判定，如果确定替换，则使用所述已更新可变维粒子群中的粒子替换所述可变维粒子群中对应位置的所述粒子，并获取所述对应位置粒子的适应值，更新所述对应位置粒子的最优解，如果确定不更换，则继续使用所述可变维粒子群中在所述对应位置的粒子，得到替换完成的第一可变维粒子群；

步骤五，从所述第一可变维粒子群中选取粒子间距小于预设间距阈值的粒子，对所述粒子的维度进行合并，得到已合并可变维粒子群，对所述已合并可变维粒子群进行如步骤四所示的处理，得到第二可变维粒子群；

步骤六，根据预设的倒序概率，对所述第二可变维粒子群中的粒子进行倒序处理，得到已倒序可变维粒子群，对所述已倒序可变维粒子群进行如所述步骤四所示的处理，得到第三可变维粒子群，确定所述第三可变维粒子群的所述历史最优解；

步骤七，如果所述第三可变维粒子群的所述历史最优解中粒子适应度的变化量小于预设适应度阈值或此时迭代次数大于预设迭代阈值，则将所述第三粒子群的所述历史最优解对应的粒子作为移动sink信息收集路径的最佳路径，否则对当前迭代次数加一，并重复所述步骤二至所述步骤六所示的处理，直至满足所述第三可变维粒子群的所述历史最优解中粒子适应度的变化量小于预设适应度阈值或迭代次数大于所述预设迭代阈值为止，将截止时的所述第三粒子群的所述历史最优解对应的粒子作为所述移动sink信息收集路径的最佳路径。