【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线传感网领域,具体说是基于无线智能抄表系统的智能电表终端节 点的布置方法。
技术介绍
作为无线智能抄表的基础问题之一,节点部署问题(Deployment Problem)是无线 智能抄表系统运行、应用实现的基础,网络环境中不仅存在着智能电表终端节点,还可能存 在我们要获取信息的目标区域(PA,Preference Area)和无法检测或妨碍检测的障碍区域 (0A,Obstacle Area),一个良好的网络部署应该保证所有节点的感应区域覆盖整个监控区 域的各个角落,节点和节点之间相互连通,对目标区域100%覆盖,对障碍区域不覆盖,同时 节点可进行信息的通信,灵活性强,具有容错性,具有自组织能力。随着各种研究的深入,部 署问题已经与节点覆盖连通、目标跟踪和定位、路由管理、网络组织管理、节点能量等问题 关联起来。 无线智能抄表网络中的节点部署问题,即通过一定的算法来布置无线节点,优化 现有的网络的资源,它决定着节点监测物理空间的效果,进而影响传无线智能抄表网络的 服务质量。在实现各种网络协议和应用系统时,存在着一些现实约束,比如节点体积微小, 通常有能量十分有限的电池;但同时节点个数多、分布区域广、部署区域环境复杂,通过充 电或更换电池的方式来补充能源是不现实的,因此节能是无线传感网络研究的重要目标。 无线传感网络的能量消耗直接决定了网络的使用寿命,通过有效配置网络节点可以保证网 络的有效覆盖性和连通性,也有利于节省节点的能量,延长网络的生命周期,更好更大地发 挥网络的作用。
技术实现思路
本专利技术 ...
【技术保护点】
一种智能抄表系统设备现场布置方法,其特征在于:针对离散、不均匀分布的目标点覆盖问题,设计了静态节点部署的相关算法;增强链路有效性的节点优化部署,提高中继链路的可靠性,延长网络生存期;网络拓扑动态优化,增强了网络的连通性。
【技术特征摘要】
1. 一种智能抄表系统设备现场布置方法,其特征在于: 针对离散、不均匀分布的目标点覆盖问题,设计了静态节点部署的相关算法; 增强链路有效性的节点优化部署,提高中继链路的可靠性,延长网络生存期; 网络拓扑动态优化,增强了网络的连通性。2. 按照权利要求1所述的智能抄表系统设备现场布置方法,其特征在于: 静态节点部署问题: 扫描部署,通过动态移动节点扫描感知区域,搜索监视目标,实现信息检测;在扫描部 署方式中,感知数据的过程节点的数量、节点布置的位置和感知目标的数据采集效果;使尽 量多的目标对象被检出,减少遗漏; 区域部署;采用静止节点采集感知区域的数据,节点布置到目标区域后不可移动或只 能在小范围内移动;寻求能覆盖整个感知区域的最少节点数目;根据检测需要也可以再次 移动布置的节点,但移动的范围很小,以保证节点的能源有效; 障碍部署;信息采集的目标区域的自然环境非常复杂,有建筑物、斜坡、高山影响数据 采集和通讯的自然因素,节点的布置要考虑到这些自然环境因素的限制;为实现有效覆盖, 应该减少或避开障碍对节点的影响;可以根据障碍物的空间结构,将障碍物与检测目标有 机结合来布置节点位置。3. 按照权利要求1所述的智能抄表系统设备现场布置方法,其特征在于: 节点的静态优化部署两种描述:一为运用优化策略将节点分派到网格上,使得在满足 每个网格点覆盖要求的前提前,配置的节点数量最小;二为已知所有网格点以及需要部署 的节点节点数量k,应合理地安排k个节点的位置。4. 按照权利要求3所述的智能抄表系统设备现场布置方法,其特征在于: 静态节点部署的相关算法; MAX. AVG. COV 与 MAX. MIN. COV 算法;MAX. AVG. COV 和 MAX. MIN. COV 贪心启发策略布置节 点,根据前驱节点的布置情况,应用某种启发策略,决定下一个节点的布置位置;其是希望 运用优化策略将节点分派到网格上,使得在满足每个网格点覆盖要求的前提前,配置的节 点数量最小;将待放置的节点区域划分成网格,假设节点探测目标的概率随目标和节点之 间的距离成指数变化,并很好地把障碍物和优先覆盖模型化;同时与随机放置和均匀放置 算法进行了比较,结果显示两种算法都有较好的性能; 整体-局部-增进算法;这种算法是迭代算法,初始化后,每运行一次放置一个节点到 网络区域中;算法只有在所有点都满足覆盖要求或是已配置的节点目已达到能配置的节点 的数目的极限时算法才停止;在每次迭代过程中,寻找使网络整体有效覆盖性能改变最大 的点;充分考虑这些实际问题,在保留原有的障碍...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏剑嵬,李媛,杨祖业,李勇,于惠宣,
申请(专利权)人:沈阳中科博微自动化技术有限公司,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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