[發明專利]傳感器組網路徑優化方法、優化裝置和計算機設備

在審

• 申請號: 202111512122.5
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114257981A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 陳暢;賴單宏;葉石豐;饒毅;熊文
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04W24/02;H04W40/20
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 蔡抒楓

1.一種傳感器組網路徑優化方法，其特征在于，包括：

獲取多個傳感節點的位置信息；其中，所述傳感節點用于采集數據；

根據多個傳感節點的位置信息，采用改進獅群捕獵算法對匯聚節點的數量和位置進行優化，以使在匯聚節點發生故障的情況下，發生故障的所述匯聚節點所負責的傳感節點的數據均能傳輸至中心節點；其中，所述匯聚節點用于將所述匯聚節點負責的傳感節點采集的數據傳輸至中心節點；

根據優化后的所述匯聚節點的數量和位置確定傳感器組網路徑。

2.根據權利要求1所述的傳感器組網路徑優化方法，其特征在于，所述根據多個傳感節點的位置信息，采用改進獅群捕獵算法對匯聚節點的數量和位置進行優化的步驟包括：

設置匯聚節點的布置數量，獅群中獅子的數量N_lion，獅群中成年獅占比因子β，公獅個數為1；母獅個數為N_lion*β-1，幼獅個數為N_lion*(1-β)，各所述獅子的位置，獅群算法最大迭代次數，并隨機生成獵物的初始位置；

計算各獅子的適應度值，將適應度值最大的獅子位置作為獅王位置；所述適應度值用于反映獅子位置與所述獅子負責的傳感節點之間的距離總和；

更新所述獅王位置；

更新母獅位置；

更新幼獅位置；

根據獅子的位置計算適應度函數，并更新自身歷史最優位置及獅群歷史最優位置；

判斷迭代次數是否達到最大迭代次數；

若否，則返回至計算各獅子的適應度值，將適應度值最大的獅子位置作為獅王位置步驟繼續執行；

若是，則判斷最優適應度值和獅群最終位置是否滿足預設收斂條件；若是，則將所述獅王位置確定為匯聚節點位置，將所述匯聚節點的布置數量確定為匯集節點數量。

3.根據權利要求2所述的傳感器組網路徑優化方法，其特征在于，所述根據多個所述傳感節點的位置信息，采用改進獅群捕獵算法對匯聚節點的數量和位置進行優化的步驟還包括：

若最優適應度值和獅群最終位置不滿足預設收斂條件，則將所述匯聚節點的布置數量增加一個，返回至設置匯聚節點的布置數量，獅群中獅子的數量N_lion，獅群中成年獅占比因子β，公獅個數為1；母獅個數為N_lion*β-1，幼獅個數為N_lion*(1-β)，各所述獅子的位置，獅群算法最大迭代次數，并隨機生成獵物的初始位置步驟繼續執行，直至滿足預設收斂條件；

將所述獅王位置確定為匯聚節點位置，將所述匯聚節點的布置數量確定為匯集節點數量。

4.根據權利要求2所述的傳感器組網路徑優化方法，其特征在于，所述收斂條件包括：

最后兩次適應度值之差的絕對值小于預設精度。

5.根據權利要求4所述的傳感器組網路徑優化方法，其特征在于，所述收斂條件還包括：

第一目標傳感節點與目標備用匯聚節點之間的距離小于或等于第一目標傳感節點的最大通信距離，和/或，目標匯聚節點所負責的傳感節點的數量小于或等于第一目標傳感節點的跳數；其中，所述目標匯聚節點為多個匯聚節點中的一個，所述第一目標傳感節點為各目標傳感節點中距離所述目標備用匯聚節點最近的目標傳感節點，所述目標備用匯聚節點為除目標匯聚節點外，與各目標傳感節點距離之和最小的匯聚節點，所述目標傳感節點為所述目標匯聚節點所負責的傳感節點，所述跳數為所述傳感節點能轉發的最大數據數量。

6.根據權利要求1所述的傳感器組網路徑優化方法，其特征在于，還包括：

采用Dijkstra算法獲取與發生故障的所述匯聚節點對應的故障器傳感組網路徑；其中，所述故障傳感器組網路徑用于表示所述匯聚節點發生故障后，所述發生故障的匯聚節點所負責的傳感節點的組網路徑。