[发明专利]一种采用改进的人工蜂群算法的无线传感器部署方法

说明书

采用改进的人工蜂群算法的无线传感器部署方法，应用于在一个给定的空间中部署无线传感器以达到最大的无线传感器覆盖，首先，指定需要部署无线传感器的区域，其次，指定无线传感器的覆盖半径和数量，最后，不断调整无线传感器的位置，已尽可能达到最大的无线传感器覆盖率；具体包含5个步骤：包括初始化步骤；雇佣蜂步骤：设置优化计数trail是为了在侦查蜂阶段选择无法再优化的食物源重新初始化而设置得到；计算选择概率步骤；跟随蜂步骤和侦查蜂步骤：侦查蜂步骤会通过食物源已进行邻居优化的尝试次数优化计数trail对食物源进行优化。

技术领域

本发明涉及一种利用改进的人工蜂群算法的无线传感器部署方法，是一种无线传感器部署算法。

背景技术

随着计算机、无线通信技术以及传感器的发展，无线传感器网络(WSN)获得蓬勃发展。由于无线传感器网络中的传感器需要采集很多物理位置相关的数据，无线传感器的位置会影响其覆盖范围，所以确定传感器的位置是无线传感器网络中传感器部署的一个重要内容。现在的无线传感器部署算法很多，但是很少有算法可以同时实现静态部署和动态部署两种部署策略。本发明就实现了一种可以动态或静态进行无线传感器部署的方法。

发明内容

本发明目的是：提出一种利用改进的人工蜂群算法部署无线传感器的方法，既可以用于静态部署也可以用于动态部署，计算出的无线传感器覆盖率较高，并且该方法的收敛速度也较快。

初始化步骤，雇佣蜂步骤，计算选择概率步骤，跟随蜂步骤，侦查蜂步骤。算法的流程与原始的人工蜂群算法相同，主要在各步骤中对原始的食物源初始化以及食物源优化策略进行改进，提高了食物源优化的初始基准以及食物源优化的效率。

利用改进的人工蜂群算法的无线传感器部署方法，应用在一个给定的空间中部署无线传感器以达到最大的无线传感器覆盖问题，首先，输入需要部署无线传感器的区域，包括待部署空间的长宽，无线传感器的数量，无线传感器的覆盖半径；其次，指定无线传感器的覆盖半径和数量，最后，不断调整无线传感器的位置，已尽可能达到最大的无线传感器覆盖率。

通过改进的人工蜂群算法生成初始的部署方案，不断进行优化，直到达到较高的无线传感器覆盖率。

利用改进的人工蜂群算法进行无线传感器部署的具体步骤包含以下五步：

1)初始化步骤：假设需要将N个覆盖半径为r的无线传感器部署在一个边长为a的正方形房间；设定参数scale，表示切割出的小空间的边长和无线传感器覆盖半径的比例，参数scale的取值范围为[2,4]，根据空间的切割逆向推出；根据此参数计算出无线传感器均匀分布的数量count；

对count和N进行比较，如果count大于N，那么无线传感器的数量无法满足这一比例的均匀分布，那么需要调整参数scale的大小重新进行计算；如果count刚好等于N，那么初始化就能将所有无线传感器按顺序装入对应的切割出的小空间中，即在小空间的范围中进行坐标的随机取得；大部分情况下，count小于N，这时就将前count个无线传感器在对应的小空间中进行初始化，而剩余的无线传感器在进行全局范围的随机取值；

食物源的初始化方法如下：

x_ij＝(x_max-x_min)×rand(0,1)+x_min,