[发明专利]一种无线传感器网络能耗控制方法

说明书

本发明提供一种无线传感器网络能耗控制方法，能够降低无线传感器网络的能耗。所述方法包括：全局迭代：初始化评价网络的权值；局部迭代：利用自适应动态规划训练评价网络，所述评价网络用于近似系统最优性能指标函数，根据接收到的系统状态向量，选择使评价网络产生满足性能指标最低标准时的输出，当前的控制策略为初步确定的最优控制策略；判断局部迭代是否结束，若结束，则根据评价网络当前的输出值更新性能指标函数，根据初步确定的最优控制策略来更新最优控制策略，并判断当前的全局迭代是否结束，若结束，则将更新后的最优控制策略作为无线传感器网络能耗的最优控制策略。本发明涉及无线通信领域。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是指一种无线传感器网络能耗控制方法。

背景技术

随着无线传感器网络在军事、经济、社会生活等方面越来越广泛的应用，能耗问题越来越突出地成为制约无线传感器网络广泛应用与发展的一大难题。解决这一问题的有效途径是通过合理组织无线传感器网络中节点的状态，让部分节点进入低能耗的感知或睡眠状态，从而降低整个网络的能耗，有效地延长网络寿命，这种技术称为节点调度。

如今无线传感器网络由于其摆脱了传统网络的连线限制和成本问题，在世界各领域内得到了日益广泛的应用。然而目前无线传感器网络传感器节点能量有限，在具体的工作环境中，还没有有效的控制策略能够使无线传感器系统达到最佳的控制效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无线传感器网络能耗控制方法，以解决现有技术所存在的没有有效的控制策略能够使无线传感器系统达到最佳的控制效果的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种无线传感器网络能耗控制方法，包括：

S101、建立传感器节点能量模型，根据建立的传感器节点能量模型，建立评价网络；

S102、全局迭代：初始化评价网络的权值；

S103、局部迭代：利用自适应动态规划训练评价网络，所述评价网络用于近似系统最优性能指标函数，根据接收到的系统状态向量，选择使评价网络产生满足性能指标最低标准时的输出，当前的控制策略为初步确定的最优控制策略；

S104、判断局部迭代是否结束，若结束，则根据评价网络当前的输出值更新性能指标函数，根据初步确定的最优控制策略来更新最优控制策略，并判断当前的全局迭代是否结束，若结束，则将更新后的最优控制策略作为无线传感器网络能耗的最优控制策略。

进一步地，所述传感器节点能量模型表示为：

其中，Eⁱ表示传感器节点i的能量消耗，E₁表示传感器节点i由于监测目标和数据处理产生的能耗，表示传感器节点i向基站传输数据的功率消耗，E₂表示传感器节点i处于睡眠状态时自身定时器所消耗的能量，uⁱ[k]＝1表示传感器节点i处于激活状态，uⁱ[k]＝0表示传感器节点i处于睡眠状态。

进一步地，所述根据建立的传感器节点能量模型，建立评价网络包括：

根据建立的传感器节点能量模型，利用三层误差反向传播神经网络作为评价网络；其中，所述评价网络包括：输入层、隐含层、输出层。

进一步地，所述初始化评价网络的权值包括：

在预设范围内采用随机方式初始化评价网络的权值。

进一步地，在S103之前，所述方法还包括：

利用遗传算法在预设的控制策略集合中选择某一控制策略u[k]，利用卡尔曼滤波算法求出根据选择的控制策略u[k]预测的目标位置与目标实际位置的系统跟踪误差e[k]。