[發明專利]一種無線傳感器節點部署方法、存儲介質及計算設備

有效

• 申請號: 202011212302.7
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112333723B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 董振平;陳亞州;于軍琪;景廣明;隋龑
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: H04W16/20
• 分類號: H04W16/20;H04W84/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種無線傳感器節點部署方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、設置光吸收系數、最大吸引力、步長因子，種群規模，迭代次數和維度參數；

S2、根據步驟S1設定的參數，采用佳點集方法對目標監測區間的種群進行初始化，得到每個螢火蟲的位置信息及對應的適應度值，計算佳點集具體為：

S201、設V_D是D維Euclidean空間內的單位立方體，即x∈V_D，0≤x_i≤1，i＝1,2,…,D；

S202、若r∈V_D，形為偏差φ(n)滿足φ(n)≤V(r,ε)n^-1+ε，稱P_n(i)為佳點集，r為佳點，V(r,ε)是僅與r和ε相關的正常數，ε是任意小的正數；

S203、用分圓域法求佳點集r，取r＝2cos(2kπ/t)，1≤k≤D，t是滿足的最小素數，或取r＝e^k，1≤k≤D，r均為佳點；

S3、利用變形sigmoid函數曲線作為慣性權重和變步長策略，對步驟S2每個螢火蟲的位置信息及對應的適應度值進行優化，實現對螢火蟲個體從t時刻到t+1時刻位置信息及對應的適應度值的迭代更新，確定種群中當前全局最優值和當前局部極值，t+1時刻螢火蟲i的位置信息X_i(t+1)具體如下：

X_i(t+1)＝w(t)X_i(t)+β_ij(r_ij)(X_i(t)-X_j(t))+α(t+1)(rand-0.5)

其中，t為當前迭代次數，w(t)是權重系數，w(t)∈[0,1]；α(t+1)是可變步長，rand為[0,1]上服從均勻分布的隨機數，β_ij為是兩個螢火蟲之間的吸引力，r_ij為兩個螢火蟲之間的Euclidean距離；

S4、根據步驟S3確定的種群當前全局最優值和當前局部極值，使用改進后的慣性權重更新公式和改進后的步長更新公式分別更新慣性權重和步長因子來更新每個螢火蟲位置，利用慣性權重更新公式和步長更新公式分別更新慣性權重和步長因子，具體為：

α(t+1)＝max(α_min,min(A(t),α_max))

其中，t為當前迭代次數；T_max是最大迭代次數；w(t)是權重系數，w(t)∈[0,1]；α(t+1)是可變步長，f_gbest是當前個體全局最優解的適應值，f_pbest當前個體當前最優解的適應度值，α_max、α_min分別是步長的上限和下限；

S5、根據步驟S3確定的種群中當前全局最優值和當前局部極值，對步驟S4更新后的螢火蟲個體適應度值進行高斯擾動，對比更新前后個體位置的適應度值，保留個體位置適應度值大于設定閾值的個體位置，確定更新至最優覆蓋率時的最大迭代次數，高斯擾動后的位置Gbest^t+1計算如下：

其中，為當前最優位置，f為當前位置的適應度值；

擾動后的位置Gbest_new為：

Gbest_new＝Gbest×(1+Gaussian(μ,σ²))

其中，Gbest為當前最優位置，μ為均值，σ²為方差；

S6、如果當前迭代次數大于步驟S5得到的最大迭代次數，結束并輸出最優覆蓋率和傳感器節點位置圖，完成無線傳感器節點部屬。

2.根據權利要求1所述的無線傳感器節點部署方法，其特征在于，步驟S6中，如果當前迭代次數小于等于最大迭代次數，返回步驟S3。

3.一種存儲一個或多個程序的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述一個或多個程序包括指令，所述指令當由計算設備執行時，使得所述計算設備執行根據權利要求1或2所述的方法中的任一方法。

4.一種計算設備，其特征在于，包括：

一個或多個處理器、存儲器及一個或多個程序，其中一個或多個程序存儲在所述存儲器中并被配置為所述一個或多個處理器執行，所述一個或多個程序包括用于執行根據權利要求1或2所述的方法中的任一方法的指令。