蟻群算法在WSN分層路由中的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，無線通信和電子技術(shù)的不斷進步，促進了微型無線通信傳感器節(jié)點的長足發(fā)展。由這些低功耗、多功能的節(jié)點所構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有十分廣闊的應(yīng)用前景，目前已成為計算機科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的研究熱點。
　　 由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)等通信網(wǎng)絡(luò)相比有著顯著的不同特點，使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由研究極具挑戰(zhàn)性。近年來提出了許多新的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法，如LEACH、PEGASIS、GAF、TopDisc、TEEN等，但這些協(xié)

2、議都存在著一定的不足與缺陷。論文中對這些路由協(xié)議進行了分析與研究，并針對其不足，提出了基于蟻群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分層路由協(xié)議(IACH)。
　　 蟻群算法是一種優(yōu)良的演化算法，具有簡單易于實現(xiàn)、局部工作、將鏈路質(zhì)量融合到信息素形成中以及支持多條路徑等特點，本文基于蟻群算法設(shè)計了路由協(xié)議IACH。該協(xié)議通過在整個網(wǎng)絡(luò)中廣播類似螞蟻的報文來建立若干個路徑鏈，形成和更新各條路徑上的信息素，并最終向基站或匯聚節(jié)點提交融合后的數(shù)據(jù)。信息

3、素的形成不僅考慮簇內(nèi)節(jié)點的全部能量消耗，還融合了節(jié)點的剩余能量。節(jié)點在選擇路由時，根據(jù)信息素濃度計算各節(jié)點被選擇作為下一跳的概率，以形成路徑鏈。也就是說，剩余能量多的節(jié)點更有可能在路徑鏈中承擔(dān)耗能較大的任務(wù)，總體能耗最少的路徑鏈方案更有可能脫穎而出，而且數(shù)據(jù)包的發(fā)送不會總是沿著一條路徑。這樣，在沿著路徑鏈發(fā)送的同時，能使節(jié)點能量的消耗盡可能的平均，提高網(wǎng)絡(luò)生命周期。經(jīng)過對該路由協(xié)議的仿真測試，證明該算法基本達到了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的