基于優(yōu)化算法的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議的研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)是21世紀(jì)研究的熱點(diǎn)方向之一，由大量的低功耗、多功能的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)相近節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)通信形成網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)以合作的方式收集其分布區(qū)域的特定信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理和傳輸能力傳送給用戶(hù)中心終端。傳感器可以檢測(cè)或監(jiān)測(cè)環(huán)境或大量的物理參數(shù)，例如空氣中的溫度和光照強(qiáng)度，土壤的成分和濕度，移動(dòng)物體的速度和方向。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的潛在應(yīng)用場(chǎng)景有環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事監(jiān)測(cè)、醫(yī)療看護(hù)和工業(yè)過(guò)程控制等。
　　一般的情況下將無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

2、劃為5層，分別為與特定應(yīng)用相關(guān)的應(yīng)用層，與邏輯連接相關(guān)的傳輸層，與路由相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)層，與媒體接入相關(guān)的MAC層和物理連接相關(guān)的物理層。傳感器節(jié)點(diǎn)的能量來(lái)源于嵌入的電池，只有有限的能量容量。為了延長(zhǎng)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的壽命，能耗問(wèn)題是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)考慮的主要因素，不僅是硬件和軟件，還有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議。本文首先提出了基于人工智能蜜蜂群優(yōu)化算法的集中式分簇協(xié)議，人工智能蜜蜂群優(yōu)化算法模仿蜜蜂群的智能尋食行為，在簇頭的選擇過(guò)程中，根據(jù)當(dāng)前輪次消耗

3、能量或當(dāng)前節(jié)點(diǎn)剩余能量，選擇不同的適應(yīng)函數(shù)，通過(guò)該算法選擇最優(yōu)簇頭集，提高能量利用率和網(wǎng)絡(luò)能量消耗的平衡性，提高節(jié)點(diǎn)存活數(shù)量和延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命期。同時(shí)，在前人研究的基礎(chǔ)上，考慮了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能量的均衡性，提出一種基于人工智能蜜蜂群優(yōu)化算法和輔助簇頭的集中式分簇路由協(xié)議，該協(xié)議加入了一種輔助簇頭的機(jī)制，主簇頭接收簇內(nèi)成員的數(shù)據(jù)，主簇頭傳送數(shù)據(jù)給輔助簇頭，輔助簇頭與基站通信，通過(guò)該機(jī)制，輔助簇頭分擔(dān)了一部分主簇頭每輪消耗的能量，以致最優(yōu)的簇頭能夠存