[发明专利]一种增强型麻雀搜索算法的无线传感器网络优化覆盖方法

说明书

本发明涉及无线传感器网络技术领域，具体涉及一种增强型麻雀搜索算法的无线传感器网络优化覆盖方法，包括麻雀、探索者和追随者，在无线传感器网络中，感知半径及通信半径分别为R和R^c，为保证无线传感器网络的连通性，节点的通信半径设置为大于或者等于节点感知半径的2倍，每个传感器节点都具有相同的感知半径R及通信半径R^c，节点集合可表示为S＝{s₁,s₂,s₃,…,s_n}，监测区域节点的集合分别对应集合中s_i、m_j的二维空间坐标。该增强型麻雀搜索算法的无线传感器网络优化覆盖方法有效提高了无线传感器网络的节点覆盖率，通过引入非线性收敛因子，平衡算法全局寻优和局部探索能力，使麻雀个体受局部极值点约束力下降，能够快速跳出局部最优。

技术领域

本发明涉及无线传感器网络技术领域，具体涉及一种增强型麻雀搜索算法的无线传感器网络优化覆盖方法。

背景技术

随着互联网技术，人工智能和5G技术的不断发展，物联网已经成为当下科技领域热门的研究对象，而无线传感器网络作为物联网的核心支撑技术之一，对物联网起到支撑作用，无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成无线网络，以协作的感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络的所有者，因为无线传感器网络技术能够满足快速移动、自组织和方便快捷等需求，且无线传感器网络技术发展也日渐成熟，因此，无线传感器网络被广泛的应用到军事、航空、救灾、环境、医疗、保健、工业、商业等领域，近年来提出的智慧交通，智能家居，智慧城市等领域，同样取得了很大规模的应用，但是随着无线传感器网络的普及，无线传感器网络自身的不足开始被逐渐重视，尤其是网络服务质量和网络应用的稳定性方面，而对于解决这两个问题来说，覆盖优化问题又是一个必须先解决的基本问题，WSN的覆盖优化问题可描述为在规定监测区域内，保证传感器网络连通情况下的节点部署问题，为了满足覆盖要求，人们通常直接随机抛洒大量传感器节点，由于受到传感器节点电量和稳定性等性能约束，往往会造成比较大的覆盖盲区或者节点冗余现象，进而缩短网络使用寿命，降低网络可靠性，在能耗与成本上造成大量的资源浪费，因此需要对无线传感器网络中传感器节点进行自适应的调整部署，使其在检测区域分布更加均匀，覆盖率更高，从而增长网络使用寿命，提高网络可靠性，因此，设计出一种增强型麻雀搜索算法的无线传感器网络优化覆盖方法，对于目前无线传感器网络技术领域来说是迫切需要的。

发明内容

本发明提供一种增强型麻雀搜索算法的无线传感器网络优化覆盖方法，以解决现有技术存在的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明的实施例，一种增强型麻雀搜索算法的无线传感器网络优化覆盖方法，包括麻雀、探索者和追随者，在无线传感器网络中，感知半径及通信半径分别为R和R^c，为保证无线传感器网络的连通性，节点的通信半径设置为大于或者等于节点感知半径的2倍，假设有N个同构传感器节点，每个传感器节点都具有相同的感知半径R及通信半径R^c，节点集合可表示为S＝{s₁,s₂,s₃,…,s_n}，监测区域节点的集合M＝{m₁,m₂,m₃,…,m_n}，(x_i,y_i)与(x_j,y_j)分别对应集合中s_i、m_j的二维空间坐标，采用布尔模型作为节点感知模型，只要监测区域处于节点感知范围则视为覆盖该节点，传感器节点与检测区域节点之间的欧氏距离为：

监测点mj被节点si感知的概率为：