WSANs智能协作机制：多目标优化与能耗均衡

"无线感知执行网的智能协作机制研究* (2012年)，作者：LIANG Tian, ZHOU Hui, XU Chen, XIE Jing, HUANG Xun，发表于《传感技术学报》第25卷第5期，2012年5月" 本文主要探讨了无线感知执行网（Wireless Sensor and Actor Networks，简称WSANs）中的节点协作问题。WSANs是由传感器节点和执行节点组成的网络，其中传感器负责数据采集，而执行节点则负责根据这些数据执行相应的操作。在这种网络中，节点间的协作对于实现高效、节能的网络操作至关重要。 面对WSANs中感知节点不完全连通的情况，文章提出了一种多目标智能协作策略。这一策略首先设计了局部感知节点成簇算法，通过集群方式优化节点间的通信协作，提高网络覆盖范围和数据传输效率。集群可以减少不必要的通信开销，同时增强网络的稳定性。 在簇头节点和执行节点间的协作方面，研究者引入了离散多目标自由搜索算法来实时规划最优路径。该算法的目标是实现网络能耗均衡和信息传输时延的最小化。通过优化路径选择，可以确保数据快速传递至执行节点，同时避免过度消耗某些节点的能源。 为确保寻优结果的有效性和执行节点间能耗的均衡，文章提出了路径惩罚策略和路径均衡策略。路径惩罚策略旨在防止节点因频繁使用同一路径而导致过早耗尽能量，而路径均衡策略则致力于在整个网络中合理分配负载，避免节点间的能量差异过大。 仿真实验结果显示，提出的无线感知执行网智能协作机制能够有效选择多执行节点的路径，成功实现了网络协作的实时需求与能量消耗之间的平衡。这证明了该机制在实际应用中的潜力，为WSANs的设计和优化提供了理论基础和技术支持。 总结来说，该论文针对WSANs的协作问题，提出了创新性的多目标协作策略，包括局部感知节点成簇、实时路径规划以及路径优化策略，以实现网络性能与能耗的双重优化。这些研究成果对于无线传感器网络领域的理论研究和实际应用具有重要的指导意义。