专利名称：一种无线传感器网络节点部署方法
技术领域：
本发明涉及无线传感器网络领域，尤其涉及一种无线传感器网络节点部署方法。
背景技术：
无线传感器网络是由部署在检测区域内的大量的微型传感器节点通过无线电通信形成的具有多跳性的自组织网络，可以实时感知、采集、处理和发布网络覆盖区域里检测对象的信息。无线传感器网络被广泛地应用于环境检测、灾害预警、空间探测，工业自动化等方面。为了保证所采集信息的准确及详尽性，需要对检测区域进行最大的检测覆盖。也就是无线传感器网络部署的优良与否，也影响着整个网络的性能。目前，国内外对无线传感器节点部署研究，主要集中在区域覆盖的确定性部署和随机部署、目标覆盖的随机部署。确定性部署首先对检测区域进行网格划分，再进行网络节点部署。随机部署即随机抛洒节点，采用多种优化算法进行部署优化，目前，常用的优化算法有快速虚拟力算法、虚拟力导向微粒算法、模拟退火遗传算法、微粒群优化算法等等。然而，这些方法在大量节点部署时，存在检测死角。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无线传感器网络节点的部署方法，能够使用最少的节点对检测区域进行最大面积的覆盖。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种提高无线传感器网络节点部署概率的方法，算法过程中分为三个阶段荧光素更新、萤火虫运动、相邻半径更新，主要包括以下步骤
第一步在某个区域内抛洒无线传感器网络节点，并将每个节点看成萤火虫；
第二步赋于萤火虫群中每个萤火虫相同的荧光素浓度，为10 20 ;
第三步使用下式进行萤火虫荧光素更新
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上式中，m表示萤火虫i在 次迭代时的荧光素浓度，β表示荧光浓度衰减系数(IN^Kl), Tr荧光素增强系数(0<F<1), JiOiCO)为萤火虫i在f次迭代时的目标函数值；第四步判断萤火虫向比自己荧光素浓度高的萤火虫方向移动的概率
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上式中馬Cf)为荧光虫 在 次迭代时的相邻节点的集合，满足Ν { )={/^( <r: L(t) (/)} ( )为t次迭代时萤火虫和j之间的欧几里德距离，
rs为传感器节点的感知半径；
3第五步进行萤火虫移动后的位置更新
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上式中a 为萤火虫i在·难空间里的位置^为位置更新的步长，为了达到最大的
覆盖范围，其值为S =我广为标准欧几里德距离；
第六步迭代次数减1，如果非0，返回第三步，否则传感器网络节点完成部署，实现检测区域的最大覆盖。本发明带来的有益效果为将萤火虫群优化算法应用于传感器节点的部署，使用最少的节点对检测区域进行最大面积的覆盖，并可根据需要对传感器节点重新部署，增加节点部署的灵活性。
图I是实施例一中目标区域随机初始部署图；图2是实施例一中目标区域优化后部署图3是实施例二中目标区域随机初始部署图4是实施例二中目标区域优化后部署图5是实施例三中中心区域随机初始部署图6是实施例三中中心区域优化后部署图。
具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。实施例一
如图I所示、图2所示，一种无线传感器网络节点部署方法其中，图I为初始随机抛洒的节点图，图2为最后部署完毕的节点图。第一步在100m*100m的目标区域内随机抛洒》=150个传感器节点,传感器节点
感知半径为G=IOm,要求对目标区域进行最大面积的覆盖；迭代次数初始化为80 500 ；
作为优选，将迭代次数设置为100 ；
第二步赋于萤火虫群中每个萤火虫相同的荧光素浓度，本实施例设为10 ;根据传感器节点部署的特性，节点移动方向是根据被检测区域的信号强度来确定。传感器是朝信号强度弱的节点移动，即荧光素浓度低的下一节点是萤火虫的下一移动目标。而随着传感器检测区域的重叠，目标被检测的概率也随之增大。第三步使用下式进行萤火虫荧光素更新
权利要求
1.一种无线传感器网络节点部署方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步在检测区域内随机抛洒无线传感器网络节点，并将每个节点看成萤火虫； 第二步赋于萤火虫群中每个萤火虫相同的荧光素浓度； 第三步使用下式进行萤火虫荧光素更新
全文摘要
本发明公开了一种无线传感器网络节点部署方法，第一步先在检测区域内随机抛洒无线传感器网络节点，并将每个节点看成萤火虫；第二步赋于萤火虫群中每个萤火虫相同的荧光素浓度；第三步进行萤火虫荧光素更新第四步判断萤火虫向比自己荧光素浓度高的萤火虫方向移动的概率第五步进行萤火虫移动后的位置更新第六步迭代次数减1，如果非0，返回第三步，否则传感器网络节点完成部署，实现检测区域的最大覆盖。本发明使用较少的节点对检测区域进行最大面积的覆盖，并可根据需要对传感器节点重新部署，增加节点部署的灵活性。
文档编号H04W40/12GK102932870SQ20121042335
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者张海涛, 刘翠苹, 白舸, 张世伟 申请人:河南科技大学