粒子群算法在无线网络拓扑优化中的应用

点监测 的数 据沿着 其他 传感 器 节点 逐 跳 的 方式 进
行 传输 ， 过 多跳 中继 的方式 将监 测数 据 传 到 汇 经 聚点 ， 借用 因特 网或卫 星构 成 的 链路 ， 整 个 区 并 将 域 内 的数 据 传 送 到 远程 中心 ． 在远 程 中心 的用 户
模 型中 ， 传感器 的拓 扑结构 进行 了优化． 对
１ 无 线传 感 器 网络 的 拓扑 优 化
１ １ 基 于无 线传 感器 网络的拓 扑优化模 型 ．
通过 管理 节 点对 传感 器 网络 进 行 配 置 和 管 理 ， 发
布监 测任务 以及 收集监测数 据． 传 感器 网 络 一般 不 关 心 节 点 的位 置 ， 此 对 因 节 点一 般都不 采用全 局标识 ， ＲＦ Ｄ技术对 节 点 而 Ｉ 的标示 有着 得 天 独 厚 的优 势 ， 两者 结 合 共 同组 将 成 网络 可 以相 互 弥 补对 方 的缺 陷． 盖 率 达 到最 覆
随 着 网络 规 模 和 复 杂 度 的 快 速 增 长 ， 其 相 对
关 技术 的研 究 也 越 来 越 多． 相 关 网 络 技 术 研 究 在
中， 拓扑 建模是 一项很 重 要 的 技术． 线射 频 识 别 无
技术 （ ａ ｉ Ｆ ｅ ｕ ｎ ｙＩ ｅ ｔ ｉ ｔ ｎ Ｒ Ｉ 的 基 Ｒ ｄｏ ｒｑ ｅ ｃ ｄ ｎｉ ｃ ｉ ， Ｆ Ｄ） ｆａｏ
图 １ 无 线传 感器 网络 体 系 结构
因此 ， 文 建 立 的 简 单无 线 传 感 器 网络 的拓 本
扑模 型可 以 描 述 为 ： 某 一 特 定 区域 内 的每 个 用 在
户都有 一 个 全 网唯 一 的 标 志符 标 签 ， 此 区域 内 在 有 １个 节 点 阅读 器 ， 有节 点有 相 同 的感应 范 围． ＂ １ 所
的 网络．
关 信息 的 目的［ ． ２ ］
无线 射频识 别技 术 （ ｄｏＦ ｅ ｕ ｎ ｙＩｅ ｔ ｉ Ｒａ ｉ ｒｑ ｅ ｃ ｎｉ— ｄ ｆ
ｃｔ ｎ Ｒ Ｉ 的基本 原 理 是 利用 空 间 电磁 波 的 耦 ａｉ ， Ｆ Ｄ） ｏ
＊ 收 稿 日期 ： ０ ００ － １ ２ １ － ７０
第 １ ７卷 第 ４期 ２１ ０ ０年 ８月
兰州 工 业 高 等 专 科 学 校 学报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆＬａ ｚ ｏ ｏｙｅ ｈ ｉ ｏｌｇ ｏ ｒ ａ ｎ ｈ ｕ Ｐ ｌｔｃ ｎｃＣ ｌ ｅ ｏ ｅ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ４ Ｉ１ ， ．
Ａｕ ．， ０ ０ ｇ ２ １
文 章 编 号 ：０ ９ ２ ６ （ ０ ０ ０ － ０ ０ － ０ １ ０ — ２ ９ ２ １） ４ ０ ９ ３
作 者 简介 ： 吴
玫 （ ９２） 女 ， 苏常 州 人 ， 师 ， 士生 ． １ ８一 ， 江 讲 硕
兰 州 工 业 高 等 专 科 学 校 学 报
第 ｌ ７卷
开 始
管 理 中 心
初始 化。 生成 第 一代 个 体 个 提示 硬 度计 算 生 成个 体 历史 最优 与全 局历 史 最忧 根据 两种 方式 进行Ｐ Ｏ 子操 作 ￥ 算 根据 个 体适 应度 更 新 种群
种 以数 学 为基 础 ， 于 求 解 各 种工 程 问 题 优 化 解 用 的算法 ． 因此 本 文 引入 了 无 线射 频 识 别 技 术 标 签 及 无线传 感 器 网络 等 基 本 概 念 ， 对 无 线 网络 中 针
传 感器 的布 局 ， 立 了一 个 简单 的 无 线 网络 拓 扑 建 优 化模型 ， 将 粒 子 群 优 化 算 法 改 进 后 运 用 到 此 并
粒 子 群 算 法在 无 线 网 络 拓 扑优 化 中的应 用
吴 玫
（ 州 建设 高 等 职业 技 术 学 校 电子 工 程 系 ， 苏 常 州 ２ ３１ ） 常 江 １０ ６
摘要 ：在无 线传 感 器网络 中， 扑控制 是传 感 器 网络 中的 一 个基 本 问题 ， 拓 主要 针 对 无 线 网络 中传
感 器的布局 ， 立 了一 个 简单 的无线 网络拓 扑优 化模 型 ， 将粒 子群 优 化算 法 改进后 运 用 到此 模 建 并
型 中 ， 传 感 器 的 拓 扑 结 构 进 行 了优 化 ． 对
关
键
词 ：无线 网络 ； 扑优化 ； 线射 频技 术 ； 子群 算法 拓 无 粒
文 献标志 码 ： Ａ
本 原理 是 利 用 空 间 电 磁 波 的 耦 合 或 传 播 进 行 通
信， 以达到 自动识别 被 标 识对 象 ， 取标 识 对 象 相 获
大化 是传感 器 网络许 多关 键应 用 的 十分 重 要 的 问
题， 一个选 定 区域 的 每个 点 都 至 少 在 一 个 传 感 器 的感 应范 围 之 内 ， 这样 的 网络 就 是 一 个 覆 盖 性 好
中 图 分 类 号 ：ＴＰ ３ ３ ９
０ 引 言 பைடு நூலகம்
在 无 线 传 感 器 网 络 （ ｒｌｓ ｅ ｓ ｒＮｅ— Ｗｉ ｅｓＳ ｎｏ ｔ ｅ ｗｏ ｋ ， ｒ ｓ 简称 ｗＳ ） ， Ｎｓ 中 拓扑 控 制是传 感 器 网络 中
的一 个基 本 问 题［ ． 能 优 化 算 法是 最 常 用 的 一 １智 ］
合 或传播 进行通 信 ， 以达 到 自动 识 别被 标 识 对象 ， 获 取标识 对象相 关信息 的 目的ｃ ． ３ ］
无线传 感器 网络体系结 构如 图 １所示“ ． 线 ］无
传感器 网 络 系 统 通 常 包 括 传 感 器 节 点 （ ｅ ｓｒ Ｓｎ ｏ ｎ ｄ ） 汇 聚节 点 （ｉｋ ｎ ｄ ） 管 理 节点 ． 线 传 ｏ ｅ、 ｓ ｏ ｅ 和 ｎ 无 感 器 网络通 常运 行 在人无 法 接 近的 恶 劣甚 至 危 险 的远程 环境 中 ， 使用 飞行 器将 大 量传 感 器 节点 （ 数 量从 几百 到几千 个） 任意 散 落在 被监 测 区 域 内 ， 节 点通过 自组 织快 速 形 成 一个 无 线 网 络． 感 器 节 传