[发明专利]一种无线传感网络中无线传感器调度优化方法

权利要求书

1.一种无线传感网络中无线传感器调度优化方法，其特征在于，具体步骤包括：

(1)建立传感器的感知概率模型；

(2)初始化信息素；

(3)蚂蚁构造调度方案，包括：

(3-1)传感器的电量更新，在每一个工作时间刻度开始之前，所有传感器的电量被更新；若系统是第一次被启动，所有传感器的电量都被初始化为1，即initial_energy_i＝1，i＝1,2,…,s_n；每工作了一个时间刻度，消耗0.1的电量，则一个传感器可以连续工作十个时间刻度；否则，在上一个工作时间刻度中被启动的传感器将会失去0.1的电量，剩余处于睡眠状态的传感器电量保持不变；

(3-2)目标点排序；

对于每一个目标点i，其被感知因子的计算公式为：

sensed_factor_i＝sensed_probability_ij*remained_energy_j

目标点被监测的联合概率阈值计算公式为：

其中，s_t为第t时刻调度的传感器集合；

当所有的传感器的感知因子求得后，所有目标点根据感知因子由小到大进行排序，同时每一个目标点维持一个候选集，候选集中存放可以覆盖该目标点且仍然有剩余电量的传感器；从每一个目标点的候选集中选择一个传感器进行激活，激活该传感器之后判断，现在是否所有的目标点都达到了被覆盖的标准，如果都已经达到，则停止选择，该工作时间刻度的调度方案已得出，否则继续沿着目标点的顺序继续选择下去；

(3-3)初始化所有的蚂蚁；

每一个蚂蚁构造一个完整的解，从第一个工作时间刻度到最后没有可用的传感器可被调度；蚂蚁沿着目标点的顺序，从每一个目标点的候选域中选择一个传感器激活，直到所有的目标点都达到整个网络所设定的感知阈值ε；

(4)更新信息素；

(5)当迭代次数没达到时，转到步骤(2)继续执行，所有的蚂蚁构造新的解；否则结束迭代，返回整个过程中构造出来的达到有效工作时间刻度最多的那个解。

2.根据权利要求1所述的一种无线传感网络中无线传感器调度优化方法，其特征在于，在步骤(1)中，根据传感器与目标点之间的位置信息，对于无线传感网络中的任一传感器对每一个目标点的感知概率，计算公式为：

其中，d_ij表示传感器j和目标点i之间的欧式距离，r_s表达传感器的小传感边界，r_u表示传感器的大传感边界；a的值取决于传感器类型和环境因素；

对所有传感器和目标点进行编号，对应的感知概率信息以矩阵形式进行存储，所述矩阵表示为：

其中，sp_ij为sensed_probability_ij的缩写，表示从目标点i中选择传感器j进行调度的概率，s_n表示目标点的个数，p_n表示传感器个数，i，j取值范围分别为1≤i≤s_n，1≤j≤p_n。

3.根据权利要求1所述的一种无线传感网络中无线传感器调度优化方法，其特征在于，在步骤(2)中，信息素被放置从目标点到传感器的边上，所有的信息素以相同的实数值τ₀进行初始化。