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摘要:無線傳感器網(wǎng)絡在不斷地發(fā)展擴大，研究者將注意力放在了如何更加高效的獲取信息并且做出快速反應.無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡的誕生，正解決了這一問題.無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡在無線傳感器網(wǎng)絡的基礎上引入了若干執(zhí)行器，通過這些執(zhí)行器可以對接收到的信息做出快速地響應，完成目標任務.無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡是新興的研究領域，一些挑戰(zhàn)性問題還有待解決，比如節(jié)點協(xié)作問題. 本文研究的方向正是無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡的協(xié)作機制問題，重點研究的執(zhí)行器與執(zhí)行器之間的協(xié)作、傳感器與傳感器之間的協(xié)作.針對無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡中多執(zhí)行器的協(xié)作問題，本文提出了一種基于人工免疫算法的智能執(zhí)行器協(xié)調機制，可以選擇出完成協(xié)作任務的最優(yōu)執(zhí)行器.針對傳感器與傳感器之間的協(xié)作，本文提出了一種基于蟻群算法的智能傳感器協(xié)調機制，可以節(jié)省節(jié)點的能量，從而延長網(wǎng)絡壽命.文中把兩個設計方案在Matlab環(huán)境中進行了仿真，分析了仿真結果，最后證明了方案的合理性和優(yōu)越性. 無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡具有巨大的應用價值和前景，應用于許多領域內(nèi)，比如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、戰(zhàn)場偵察、自動化生產(chǎn)等等，所以開展相關方面的研究具有很大的科學意義． 關鍵詞：無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡；協(xié)同機制；蟻群算法；人工免疫算法
目錄 摘要 ABSTRACT 第一章 緒論-1 1.1課題研究背景與意義-1 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀-1 1.3無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡綜述組成及特點-3 1.3.1無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡基本組成-3 1.3.2無線傳感執(zhí)行器網(wǎng)絡節(jié)點硬件結構-3 1.3.3無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡網(wǎng)絡結構-4 1.3.4無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡的特點-5 1.3.5無線傳感執(zhí)行器網(wǎng)絡通信協(xié)議-6 1.4 WSANs協(xié)同控制原理-6 1.4.1節(jié)點需要協(xié)作的原因-7 1.4.2設計協(xié)作方案需考慮的問題-7 1.4.3執(zhí)行器-執(zhí)行器之間的有效協(xié)作-7 1.5本文的研究工作及論文結構-8 第二章 WSANs智能傳感器節(jié)點間的協(xié)同機制-9 2.1蟻群算法簡介-9 2.2WSANs智能傳感器節(jié)點間協(xié)同機制描述-9 2.3WSANs智能傳感器協(xié)調機制引入蟻群算法的原因-9 2.4建立模型-10 2.4.1建立網(wǎng)絡模型-10 2.4.2建立無線模型-10 2.5算法的實現(xiàn)-11 2.6基于蟻群算法傳感器協(xié)作機制具體操作-12 2.7本章小結-13 第三章 WSANs智能執(zhí)行器節(jié)點間的協(xié)同機制-15 3.1設計方案的預期目標-15 3.2人工免疫算法-15 3.2.1生物學依據(jù)-15 3.3WSANs智能執(zhí)行器節(jié)點間的協(xié)同機制描述-16 3.4建立模型-16 3.4.1無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡多執(zhí)行器協(xié)作問題數(shù)學描述-16 3.4.2人工免疫算法的可行性分析-17 3.4.3人工免疫算法的步驟-17 3.5多執(zhí)行器協(xié)作問題的人工免疫算法求解-18 3.5.1任務設想-19 3.5.2親和力計算-20 3.5.3免疫抗體克隆-21 3.5.4基因變異操作-21 3.5.5抗體群更新-22 3.5.6求出最優(yōu)解-22 3.5.7最優(yōu)執(zhí)行器協(xié)作完成任務-23 3.6本章小結-23 第四章 結果分析-25 4.1基于蟻群算法傳感器協(xié)同機制仿真及分析-25 4.2基于人工免疫算法多執(zhí)行器協(xié)同機制仿真及分析-26 4.3本章小結-28 第五章 結論與展望-29 5.1結論-29 5.2不足之處及未來展望-29 參考文獻-30 致 謝-32 |
