基于多移動(dòng)sink的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究.pdf

1、繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后,以物聯(lián)網(wǎng)為代表的第三次信息革命浪潮正悄然而至,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)重要組成部分對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的推動(dòng)起著決定性作用。針對(duì)傳統(tǒng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的能量空洞問(wèn)題,基于移動(dòng)Sink的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)逐漸成為研究熱點(diǎn),利用Sink的移動(dòng)性有助于均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載,減少單個(gè)節(jié)點(diǎn)能耗,但卻容易帶來(lái)數(shù)據(jù)采集延遲問(wèn)題。就目前發(fā)展?fàn)顩r而言,電源瓶頸問(wèn)題以及傳感器網(wǎng)絡(luò)基于應(yīng)用的特性日益突出化,迫切需要研究人員設(shè)計(jì)出高效、快速的數(shù)據(jù)采集策略來(lái)滿

2、足當(dāng)前需求。
　　本文采用分簇的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),針對(duì)單移動(dòng)Sink容易引起數(shù)據(jù)采集延遲的缺陷,創(chuàng)新性提出基于多移動(dòng)Sink調(diào)度采集的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分區(qū)算法,路由選擇采用高效的TSP算法完成最優(yōu)路徑搜尋。文章主要研究?jī)?nèi)容和成果包括:
　　1.對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用SP_A分簇算法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分簇,該算法在SP分簇算法的基礎(chǔ)上加入周期性重選簇頭機(jī)制,同時(shí)新增平均能量以及簇頭概率因子兩個(gè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)簇頭選取的公平性。SP算法具有簇頭分布均勻、連通

3、性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,改進(jìn)后的算法節(jié)點(diǎn)公平性更高,使得網(wǎng)絡(luò)負(fù)載更加平衡,且算法時(shí)間復(fù)雜度不高,有利于實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用。
　　2.基于蛙跳算法對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由選擇進(jìn)行優(yōu)化,Sink節(jié)點(diǎn)通過(guò)遍歷簇頭節(jié)點(diǎn)收集信息的過(guò)程可以看作求解TSP問(wèn)題,混合蛙跳算法具有收斂速度快、調(diào)整參數(shù)少、尋優(yōu)能力強(qiáng)的特點(diǎn),能夠在短時(shí)間內(nèi)完成區(qū)域內(nèi)近似最優(yōu)路徑的搜尋,對(duì)于解決實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用場(chǎng)合十分適合。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)算法進(jìn)行仿真,發(fā)現(xiàn)信息采集周期明顯縮