水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)在水下部署大量的傳感器節(jié)點(diǎn),針對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),將對(duì)用戶有用的信息進(jìn)行采集,經(jīng)過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)將信息發(fā)送至處理器,最后利用可視化功能展現(xiàn)給用戶的一項(xiàng)技術(shù)。在水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域相關(guān)研究中,節(jié)點(diǎn)部署不僅與監(jiān)測(cè)質(zhì)量密切相關(guān),同時(shí)也是其他相關(guān)協(xié)議的基礎(chǔ),所以節(jié)點(diǎn)部署是水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中重要的技術(shù)組成。水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)部署過(guò)程中,可以分為確定性部署和隨機(jī)性部署。確定性部署的最大缺點(diǎn)是部署方式不靈活,需要增加更多的人力和物力;而隨機(jī)性部署也存在自身的部署難點(diǎn),在部署最初階段,節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍往往無(wú)法達(dá)到預(yù)期,需要通過(guò)二次調(diào)整節(jié)點(diǎn)的位置才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的覆蓋范圍。因此本文研究的重點(diǎn)是水下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的二次部署調(diào)整優(yōu)化以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的覆蓋度這一問(wèn)題。本文首先對(duì)水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用與研究現(xiàn)狀做了介紹,并將節(jié)點(diǎn)覆蓋問(wèn)題模型與節(jié)點(diǎn)部署方式做了分析。針對(duì)存在節(jié)點(diǎn)部署覆蓋度低、節(jié)點(diǎn)浪費(fèi)量大等問(wèn)題,本文首先提出基于煙花算法對(duì)水下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行二次部署優(yōu)化。以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)覆蓋度為優(yōu)化目標(biāo),首次將煙花算法應(yīng)用在水下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的部署優(yōu)化研究中,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)覆蓋度的提高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該算法能夠有效地解決水下傳感器節(jié)點(diǎn)部署問(wèn)題,具有提高網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)覆蓋度且易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)化后的結(jié)果主要是因?yàn)闊熁ㄋ惴ㄍㄟ^(guò)引入的隨機(jī)因素和選擇策略的方式,進(jìn)行爆炸式的搜索從而獲得最優(yōu)解。但是,由于其在算法過(guò)程中較容易陷入當(dāng)前爆點(diǎn)區(qū)域內(nèi)搜索局部最優(yōu)而忽略整體最優(yōu),進(jìn)而可能會(huì)找不到真正最優(yōu)的結(jié)果。本文針對(duì)這一缺陷引入虛擬力算法,將兩者結(jié)合在一起,利用節(jié)點(diǎn)間相互作用力提高水下無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)部署覆蓋問(wèn)題解決的整體尋優(yōu)能力與尋優(yōu)精度。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于虛擬力導(dǎo)向的煙花算法能更好的提高節(jié)點(diǎn)部署的覆蓋度,且該算法具有可行性高、易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn),進(jìn)而有效地解決了水下傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在節(jié)點(diǎn)部署覆蓋度低、節(jié)點(diǎn)浪費(fèi)量大等問(wèn)題�；谔摂M力導(dǎo)向的煙花算法對(duì)水下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的二次部署優(yōu)化為日后的應(yīng)用提供了技術(shù)支持。
【學(xué)位單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN929.3;TP212.9;TP18

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2813657