基于改进遗传算法的覆盖空洞修复优化

• 作者: 苟平章 孙现超 毛刚
• 来源期刊: 传感技术学报
• 关键词: 无线传感器网络 覆盖空洞修复 遗传算法 遗传算子 最短路径
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 无线传感器技术|Technology of Wireless Sensor
• 页码范围: 1800-1807
• 页数: 8页
• 分类号: TP212.9|TN929.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2020.12.018

摘要

针对无线传感器网络虚拟修复节点位置的不确定性使网络拓扑结构随之变化,导致网络失去连通性的问题,提出一种基于改进遗传算法的覆盖空洞修复优化方法.首先,根据空洞类型采取不同的覆盖策略,确定虚拟修复节点的位置;其次,通过改进遗传算法对待修补节点序列进行编码与适应度函数的构造,对遗传算子进行改进,避免陷入局部最优,求出传输路径的最优解,提升全局寻优能力;最后,根据改进遗传算法找到某空洞内待修补节点之间的一条最短连通路径,该空洞区域内的感测数据在某一时间周期内沿该路径进行传输通信.仿真结果表明,将改进遗传算法应用到覆盖空洞修复中是可行的,网络覆盖率明显提高,具有更好的收敛性.通过算法多次迭代能够找到空洞内各修补节点间的一条最短路径,实现网络连通,节约节点能量,延长了网络生命周期.