基于事件和規(guī)則驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)路由動態(tài)優(yōu)化算法.pdf

1、物聯(lián)網(wǎng)是我們對生產(chǎn)生活的各個方面進行方便快捷的控制和管理的基礎(chǔ)，是各種產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變的重要契機。但是，要充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的作用，其必須符合應(yīng)用范圍廣、可靠性高、使用時間長等要求。大部分物聯(lián)網(wǎng)部署在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上，由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息采集。而在采集信息的網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點的能量是一定的并且要補充其能量的難度是非常大的，為了實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)使用時間長的要求，如何延長網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點的工作壽命，成為非常必要的研究問題。
　　本文針對突發(fā)事

2、件監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，受到生物免疫系統(tǒng)的啟發(fā)，為了降低網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，借鑒生物免疫機制的優(yōu)勢，同時考慮規(guī)則驅(qū)動，多路徑路由，sink節(jié)點移動等多個因素，設(shè)計路由算法，增長了網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點的生存時間。獲得了如下幾個方面的成果：
　　（1）在事件驅(qū)動的無線傳感網(wǎng)路由動態(tài)分簇算法的成簇階段運用生物免疫機制，設(shè)計基于事件驅(qū)動的動態(tài)免疫分簇路由算法（EDICR），事件作為抗原，傳感器節(jié)點作為抗體，抗體對抗原有記憶保存功能，使得相似的抗原再

3、次出現(xiàn)時，系統(tǒng)可以對事件及時響應(yīng)。相似事件再次發(fā)生且傳感器節(jié)點符合能量要求時，可以直接調(diào)用抗體中的記憶，對事件進行快速建簇，節(jié)省了簇的建立過程所消耗的大量能量，增加了網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量，增長了網(wǎng)絡(luò)的生存時間。
　?。?）定義規(guī)則，規(guī)則驅(qū)動下執(zhí)行事件驅(qū)動的動態(tài)免疫分簇多路徑路由算法，提出一種動態(tài)免疫分簇的規(guī)則驅(qū)動多路徑路由算法(RDICMR)。在事件驅(qū)動的無線傳感網(wǎng)絡(luò)動態(tài)分簇路由算法的數(shù)據(jù)傳輸階段運用生物免疫機制，當(dāng)相似事件再次發(fā)生并

4、且滿足能量規(guī)則時，可以直接調(diào)用記憶庫中的路由路徑進行數(shù)據(jù)傳輸；并且加入改進的能量多路徑路由，對路由過程中所有傳感器節(jié)點的能耗進行平衡，通過節(jié)省數(shù)據(jù)傳輸能耗，增長網(wǎng)絡(luò)生存時間。
　　（3）針對動態(tài)免疫分簇的規(guī)則驅(qū)動多路徑路由算法中能量消耗不均衡等問題，引入移動sink節(jié)點，提出有效解決能量不均衡問題的sink移動策略(MSERDICR)。該策略將網(wǎng)絡(luò)分割成網(wǎng)格，根據(jù)基于事件和規(guī)則的免疫分簇路由算法建簇后，通過可控移動策略——剩余能量

5、掃描(e-Scan)調(diào)度sink節(jié)點的位置，可以節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量消耗。在matlab仿真中，具體分析了sink節(jié)點的移動范圍，網(wǎng)格大小和移動網(wǎng)格的最低能量標準在MSERDICR算法性能上的作用。分析結(jié)果顯示，sink節(jié)點移動范圍為事件發(fā)生網(wǎng)格周圍一周、網(wǎng)格邊長為10、移動網(wǎng)格的最低能量標準為網(wǎng)格內(nèi)平均能量的65％時，MSERDICR算法性能最佳；MSERDICR算法的網(wǎng)絡(luò)生存時間比MSEERP、GAP和TTDD算法長。
　　最后，針對