基于改进狮群算法的管道传感器网络覆盖优化

作     者：神显豪 马雪皎 牛少华 张烈平 谢晓兰 SHEN Xianhao;MA Xuejiao;NIU Shaohua;ZHANG Lieping;XIE Xiaolan

作者机构：桂林理工大学广西嵌入式技术与智能系统重点实验室广西桂林514004 北京理工大学机电学院北京100081 

出 版 物：《传感技术学报》 (Chinese Journal of Sensors and Actuators)

年 卷 期：2022年第35卷第9期

页      面：1268-1276页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61741303) 国家自然科学基金项目(62166014) 广西自然科学基金面上项目(2020GXNSFAA297255) 广西创新驱动发展专项资金项目(桂科AA19046004) 

主　　题：无线传感器网络 覆盖优化 狮群算法 管道 节点部署 

摘      要：监测输送石油、天然气和水的管道是必要的,以避免浪费这些自然资源,提出了一种基于改进狮群算法的管道传感器网络覆盖优化算法。该算法模拟狮群行为,通过节点的定位和路由方案来避免这些资源在运输到相应目的地的过程中发生的损失,引入了Logistic函数和Levy飞行进行部署优化。以最小时延和丢包率为优化目标,把传感器节点以最大步长放置在不同长度的管道上进行部署优化。为了评估改进狮群算法的性能,通过30个基准函数测试,与其他启发式算法在不同维度上进行了比较,并将改进狮群算法应用于管道传感器节点部署。仿真结果表明,改进狮群算法在管道的网络覆盖率、端到端时延、吞吐量和网络寿命方面具有明显的优势。该算法最大的特点是管道越长,端到端时延优化效果越突出。