WSN中基于改进麻雀搜索算法的多目标覆盖优化

来源：电子测量技术杂志2022年第15期北京时间：

作者：武 娟，李洪兵，罗 磊，崔 浩，赵尚飞

单位：1. 重庆三峡学院三峡库区地质环境监测与灾害预警重庆市重点实验室 重庆 404120; 2. 重庆三峡学院智能信息处理与控制重庆高校市级重点实验室 重庆 404120; 3. 重庆三峡学院物联网与智能控制技术重庆市工程研究中心 重庆 404120; 4. 北京邮电大学人工智能学院 北京 100876

摘要：针对无线传感器网络中(Wireless Sensor Networks, WSNs)节点随机部署造成覆盖不充分问题，提出了一种改进麻雀搜索-覆盖率增量(Improved Sparrow Search Algorithm - Increment of Coverage Ratio, ISSA-ICR)算法。首先，ISSA针对探索者向原点收敛的问题，改进探索者位置更新方式，避免算法陷入局部最优解；其次，在算法迭代阶段引入以迭代次数为自由度参数的 t 分布扰动以及探索者-追随者数量动态调整策略，平衡算法全局和局部搜索能力；再次，采用随机回归的越界处理策略，合理处理个体越界重定位问题，并确定节点待部署位置；最后，基于ICR策略构建节点调度优化模型以确定最终部署位置。仿真结果表明，与麻雀搜索算法、标准粒子群优化算法及自适应虚拟力扰动麻雀搜索算法相比，ISSA-ICR节点覆盖多目标优化算法分别提升了目标区域4.96%、8.81%及3.84%的覆盖率，使节点分布更均匀，同时减少了节点移动距离。

关键词：无线传感器网络;多目标优化;改进麻雀搜索算法;节点调度

基金资助：国家重点研发计划项目(2021YFB3901405)，重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202101233, KJQN202001229)，重庆市人工智能+智慧农业学科群开放基金（ZNNYKFB201901），重庆市三峡库区地质环境监测与灾害预警重点实验室开放基金（MP2020B0202）