Resumen

La aplicación de redes de sensores inalámbricos industriales (IWSN) aparece con frecuencia en la industria moderna, y suele consistir en desplegar una gran cantidad de nodos sensores en la zona de vigilancia. Esta forma de despliegue mejora la robustez de las IWSN, pero introduce muchos nodos redundantes, aumentando así la sobrecarga innecesaria. El objetivo de este trabajo es aumentar la vida útil de las IWSN sin cambiar las instalaciones físicas y asegurando al máximo la cobertura de los sensores. Por lo tanto, proponemos un algoritmo de optimización del lobo gris clónico cuántico (QCGWO), diseñamos un modelo de ciclo de trabajo del sensor (SDCM) basado en las condiciones reales de la fábrica, y utilizamos el QCGWO para optimizar el SDCM. En concreto, QCGWO combina el concepto de computación cuántica y la operación clon para evitar que el algoritmo caiga en un óptimo local. Posteriormente, comparamos el algoritmo propuesto con el algoritmo genético (GA) y el algoritmo de recocido simulado (SA). Los resultados experimentales sugieren que la vida útil de las IWSN basadas en QCGWO es mayor que la de GA y SA, y la velocidad de convergencia de QCGWO también es más rápida que la de GA y SA. En comparación con el modo de trabajo tradicional de las IWSN, nuestro modelo y algoritmo pueden prolongar eficazmente la vida útil de las IWSN, reduciendo así en gran medida el coste de mantenimiento sin sustituir los nodos sensores en la producción industrial real.

• Materias:Biotecnología Minería de datos Redes de sensores Sistema de sensores Tecnología de sensores
• Subjects:Biotechnology Data mining Sensor networks Sensor system Sensor technology
• Palabras claves:iwsns, qcgwo, algoritmo, vida útil, nodos sensores, redes inalámbricas de sensores industriales, optimización cuántica clon lobo gris, modelo de ciclo de trabajo de los sensores, producción industrial real, muchos nodos redundantes
• Keywords:iwsns, qcgwo, algorithm, lifetime, sensor nodes, industrial wireless sensor networks, quantum clone grey wolf optimization, sensor duty cycle model, actual industrial production, many redundant nodes