nodeWSNsec：面向WSN可靠安全与节点部署的混合元启发方法
密码学与安全
2025-08-26 v1
摘要
Wireless Sensor Networks中高效可靠的节点部署对于优化区域覆盖、节点间连接和能源效率至关重要。本文提出一种混合元启发方法，将遗传算法（GA）与粒子群优化（PSO）相结合，以应对能源高效和可靠节点部署的挑战。该GA PSO混合方法利用GA的强大探索能力和PSO的快速收敛能力，在覆盖和能源消耗之间实现最佳稳定性。该方法的性能通过与单独的GA和PSO以及创新性基于竞争多目标海豚群体算法（CMOMPA）的元启发方法进行比较进行评估，涵盖各种感知范围。仿真结果表明，GA PSO需要15%至25%更少的传感器节点，同时保持95%以上的区域覆盖，并在连接性方面优于单独的GA或PSO算法。该方法在较大感知和通信范围方面也优于CMOMPA，在覆盖、连接性和部署时间方面表现更好，同时需要更少的传感器节点。该研究还探讨了WSN部署中的关键权衡，并提出了未来研究方向，包括异构节点部署、移动WSN和增强的多目标优化技术。研究结果凸显了混合元启发方法在提高WSN性能方面的有效性，为环境监测、智慧城市、智慧农业、灾害响应和工业物联网等实际应用提供了有前景的方案。
引用
@article{arxiv.2508.16619,
title = {nodeWSNsec: A hybrid metaheuristic approach for reliable security and node deployment in WSNs},
author = {Rahul Mishra and Sudhanshu Kumar Jha and Naresh Kshetri and Bishnu Bhusal and Mir Mehedi Rahman and Md Masud Rana and Aimina Ali Eli and Khaled Aminul Islam and Bishwo Prakash Pokharel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.16619},
year = {2025}
}
备注
12 pages, 9 figures