[发明专利]基于改进蚁群算法的果园物联网节点故障检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于改进蚁群算法的果园物联网节点故障检测方法及系统，其中，方法包括：S1、基于改进的蚁群算法计算果园物联网各节点间路径的信息素浓度矩阵，并在每次蚂蚁迁徙时，对信息素浓度矩阵进行更新；S2、基于SoftMax算法根据各节点间路径的信息素浓度计算对应路径的故障概率，若故障概率大于预设阈值，则判断该路径存在故障。本发明通过改进的蚁群算法，结合无线传输理论损耗，实现果园物联网节点无线传输故障的动态感知，降低节点维护成本。

技术领域

本发明涉及无线通信故障排查技术领域，更具体的说是涉及一种基于改进蚁群算法的果园物联网节点故障检测方法及系统。

背景技术

蚁群算法是一种群智能算法，它是由一群无智能或有轻微智能的个体通过相互协作而表现出智能行为，从而为求解复杂问题提供了一个新的可能性。蚂蚁行走在路径上时会释放信息素，一条路径上信息素的浓度越多，可以吸引其它的蚂蚁更趋向于走这条路，从而使得最优路径上的信息素浓度越来越高，而其它路径上的信息素会随着时间的推移逐渐蒸发。目前的果园物联网节点无线传输故障排查主要依靠人力，在上千亩的果园中进行多个节点的排查需要耗费大量的人力物力；同时传统的方法无法感知故障的动态变化，不能及时嗅探出即将发生和已经自恢复的无线传输问题。

因此，如何提供一种基于蚁群算法计算不同路径上信息素的多寡，分析路径存在的故障概率的果园物联网节点故障检测方法及系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于改进蚁群算法的果园物联网节点故障检测方法，通过改进的蚁群算法，结合无线传输理论损耗，实现果园物联网节点无线传输故障的动态感知，降低节点维护成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于改进蚁群算法的果园物联网节点故障检测方法，包括：

S1、基于改进的蚁群算法计算果园物联网各节点间路径的信息素浓度矩阵，并在每次蚂蚁迁徙时，对所述信息素浓度矩阵进行更新；

S2、基于SoftMax算法根据各节点间路径的信息素浓度计算对应路径的故障概率，若所述故障概率大于预设阈值，则判断该路径存在故障。

进一步的，在上述一种基于改进蚁群算法的果园物联网节点故障检测方法中，S1包括：

S11、随机初始化蚂蚁出生点；

S12、以信息素启发因子为基础，为每一只蚂蚁可访问的节点计算访问概率；

S13、根据所述访问概率确定每一只蚂蚁下一次要到的节点；

S14、移动蚂蚁，并更新信息素浓度矩阵和所移动蚂蚁的移动距离，将当前蚂蚁所在节点加入该蚂蚁的已访问列表，后续不再访问这些节点；

S15、判断蚂蚁访问过的节点数量是否达到设定值，若是，则停止对信息素浓度矩阵的更新，若否，则返回执行S11。

进一步的，在上述一种基于改进蚁群算法的果园物联网节点故障检测方法中，S12中，所述访问概率的计算公式为：

η_ij[m]＝a·Q_ij[m]-b·L_ij