1 簡介

無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network-WSN)作為物聯(lián)網(wǎng)的"末梢神經(jīng)",是一種綜合數(shù)據(jù)感知與采集,融合處理和信息傳輸功能于一體的無線自組織智能群體型網(wǎng)絡信息系統(tǒng),其典型的應用就是監(jiān)測某個目標區(qū)域,采集人們所需的各種客觀世界的物理信息,實際情況中,大部分監(jiān)測區(qū)域都是人類無法直接到達進行確定性部署的,但可以通過隨機散播傳感節(jié)點以自組織的方式形成WSN.傳感器節(jié)點其物理結構固有的特性導致節(jié)點感知范圍是有限的,故不能有效地保證監(jiān)測區(qū)域的覆蓋率達到應用的需求,因此WSN要想得到廣泛的實際應用,覆蓋率必須得到保證,這關系著網(wǎng)絡的性能及服務質(zhì)量.

2 部分代碼

close allclearclcaddpath(genpath(cd))warning('off')%%N=10; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 節(jié)點數(shù)area=[10,10]; ? ? ? ? ? ? ?% 以米為單位的節(jié)點部署區(qū)域Trange=2; ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 傳感器節(jié)點的傳輸范圍（以米為單位）nodes.pos=area(1).*rand(N,2);% 節(jié)點地理位置lambda=0.125; ? ? ? ? ? ? ? ?% 以米為單位的信號波長nodes.major = Trange; ? ? ? ?% 橢圓范圍的長軸，以米為單位nodes.minor = lambda*Trange; ?% 橢圓范圍的短軸，以米為單位% redundantNo=9; ? ? ? ? ? ? ? % 愈合節(jié)點數(shù) redundantNo=round(10*N/100);%% 繪制節(jié)點部署cnt=1;for ii=1:N ? ? ? ? ?for jj=1:N ? ? ? ?if ii~=jj ? ? ? ? ? ?nodes.distance(ii,jj)=pdist([nodes.pos(ii,:);nodes.pos(jj,:)]); ? ? ? ? ? ?if nodes.distance(ii,jj)<Trange || nodes.distance(ii,jj)==Trange ? ? ? ? ? ? ? ?nodes.inrange(ii,jj)=1; ? ? ? ? ? ?else ? ? ? ? ? ? ? ?nodes.inrange(ii,jj)=0; ? ? ? ? ? ?end ? ? ? ?end ? ?endendfigureF5=plot(nodes.pos(:,1),nodes.pos(:,2),'.','color','r');hold onfor ii=1:N ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 繪制圓形傳輸范圍 ? ?[nodes.circle.x(ii,:),nodes.circle.y(ii,:)]=circle(nodes.pos(ii,1),nodes.pos(ii,2),Trange); ? ?F6=fill(nodes.circle.x(ii,:),nodes.circle.y(ii,:),[0.25,0.25,0.25]); ? ?alpha 0.3 ? ?hold onendaxis onxlabel('x(m)')ylabel('y(m)')title('具有圓形傳輸范圍的節(jié)點的初始放置')%% 繪制德勞內(nèi)三角形TRI = delaunay(nodes.pos(:,1),nodes.pos(:,2));figure(2)F5 = plot(nodes.pos(:,1),nodes.pos(:,2),'.','color','r');hold onfor ii=1:N ? ? ? ? ? ? ? ? ? % 繪制圓形傳輸范圍 ? ?[nodes.circle.x(ii,:),nodes.circle.y(ii,:)]=circle(nodes.pos(ii,1),nodes.pos(ii,2),Trange); ? ?F6=fill(nodes.circle.x(ii,:),nodes.circle.y(ii,:),[0.25,0.25,0.25]); ? ?alpha 0.3 ? ?hold onendaxis onxlabel('x(m)')ylabel('y(m)')title('節(jié)點初始位置的覆蓋孔')hold ontriplot(TRI,nodes.pos(:,1),nodes.pos(:,2))%%孔洞檢測[holeDetected.circle,Circmcenter.circle,circumradius.circle]=holeDetection(TRI,nodes,F5,F6,Trange,area,2,1);display(['--> No of detected Holes for Circular = ',num2str(numel(find(holeDetected.circle)))])%% PSO 優(yōu)化其余 wsn 節(jié)點的位置以覆蓋孔nvars = 2*(N);fun=@(x)objf(x,Trange,area);lb=zeros(nvars,1);ub=area(1).*ones(nvars,1);options = optimoptions(@particleswarm,'Display','iter','MaxIterations',100,'PlotFcn','pswplotbestf');[x,fval] = particleswarm(fun,nvars,lb,ub,options);finalPos = reshape(x,[numel(x)/2,2]);% 繪制最終調(diào)整的節(jié)點的位置figureplot(finalPos(:,1),finalPos(:,2),'o','color','r');hold onfor ii=1:N ? ? ? ? ? ? ? ? % 繪制圓形傳輸范圍 ? ?[finalcircle.x(ii,:),finalcircle.y(ii,:)]=circle(finalPos(ii,1),finalPos(ii,2),Trange); ? ?fill(finalcircle.x(ii,:),finalcircle.y(ii,:),[0.25,0.25,0.25]); ? ?alpha 0.3 ? ?hold onendaxis onxlabel('x(m)')ylabel('y(m)')title('具有圓形傳輸范圍的節(jié)點的優(yōu)化位置')

3 仿真結果

4 參考文獻

[1]史朝亞. 基于PSO算法無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋優(yōu)化的研究[D]. 南京理工大學.

博主簡介：擅長智能優(yōu)化算法、神經(jīng)網(wǎng)絡預測、信號處理、元胞自動機、圖像處理、路徑規(guī)劃、無人機等多種領域的Matlab仿真，相關matlab代碼問題可私信交流。

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