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基于改良麻雀搜索优化的WSN节点部署策略

         
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覆盖问题是无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)设计中的首要问题,尽可能优化区域覆盖率是提升网络感知性能的直接手段.鉴于此,提出一种基于改良型麻雀搜索算法(Reformative Sparrow Search Algorithm,RSSA)的节点部署优化方案.首先,在算法搜索阶段,RSSA通过引入正余弦指引机制替换原算法位置更新模式,改善算法的遍历性;其次,利用Lévy随机步长特性为算法加入停滞扰动机制,使RSSA具备更强的抗局部极值能力;同时,采用更为契合实际的概率感知模型检测节点的覆盖状态,在迭代更新过程中对比替换更优节点集,从而获得区域覆盖率的提升.为验证改良算法的寻优效果,使用6组通用的基准函数对RSSA进行性能测试,并与三种不同算法进行对比,结果表明RSSA具有良好的优化性能.最后,将RSSA应用于两组WSN节点部署优化实例.对比不同文献中的覆盖优化算法,使用所提算法RSSA优化节点部署最高可取得99.99%的覆盖率,并且使区域内节点呈现均匀化分布,在保证较高覆盖率要求的同时使用了更少的节点,减少了节点冗余,降低了整体网络系统的部署成本.

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