基于遺傳算法的無線傳感網(wǎng)路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)融合了多項(xiàng)前沿科學(xué)技術(shù)，通過節(jié)點(diǎn)間的自組織組網(wǎng)對(duì)物理世界的信息進(jìn)行有效監(jiān)測，是物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的組成部分。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也被廣泛應(yīng)用于軍事、環(huán)境監(jiān)測等多種領(lǐng)域中。在大部分工作環(huán)境中，失效的節(jié)點(diǎn)很難進(jìn)行實(shí)時(shí)地更換。合理的路由協(xié)議可以有效改善網(wǎng)絡(luò)中有限能量的利用率，改善網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量受限問題。本文通過對(duì)經(jīng)典層次分簇路由LEACH協(xié)議在分簇不均勻、簇首選舉隨機(jī)性和簇首單跳機(jī)制等方面的不足進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提高協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體能耗的優(yōu)化

2、性能。將改進(jìn)型遺傳算法應(yīng)用于對(duì)LEACH協(xié)議在簇的建立階段和穩(wěn)定傳輸階段進(jìn)行改進(jìn)，提出了兩種新的協(xié)議。
　　基于遺傳算法與最優(yōu)簇?cái)?shù)的路由協(xié)議：簇的建立階段，將最優(yōu)簇?cái)?shù)目和遺傳算法相結(jié)合對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分簇，同時(shí)利用節(jié)點(diǎn)的能量、位置信息等約束條件從候選簇首中選取簇首；簇的穩(wěn)定傳輸階段采用LEACH協(xié)議的單跳通信機(jī)制。Matlab仿真結(jié)果表明，改進(jìn)協(xié)議提高了網(wǎng)絡(luò)分簇均勻性，有效均衡和降低了網(wǎng)絡(luò)的能耗，延長了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定期和生命周期。