基于多移動sink的無線傳感器網絡路由算法研究.pdf

1、繼計算機、互聯(lián)網之后,以物聯(lián)網為代表的第三次信息革命浪潮正悄然而至,無線傳感器網絡作為物聯(lián)網重要組成部分對物聯(lián)網應用的推動起著決定性作用。針對傳統(tǒng)無線傳感器網絡出現(xiàn)的能量空洞問題,基于移動Sink的無線傳感器網絡逐漸成為研究熱點,利用Sink的移動性有助于均衡網絡負載,減少單個節(jié)點能耗,但卻容易帶來數(shù)據采集延遲問題。就目前發(fā)展狀況而言,電源瓶頸問題以及傳感器網絡基于應用的特性日益突出化,迫切需要研究人員設計出高效、快速的數(shù)據采集策略來滿

2、足當前需求。
　　本文采用分簇的拓撲結構,針對單移動Sink容易引起數(shù)據采集延遲的缺陷,創(chuàng)新性提出基于多移動Sink調度采集的無線傳感器網絡分區(qū)算法,路由選擇采用高效的TSP算法完成最優(yōu)路徑搜尋。文章主要研究內容和成果包括:
　　1.對無線傳感器網絡運用SP_A分簇算法實現(xiàn)網絡分簇,該算法在SP分簇算法的基礎上加入周期性重選簇頭機制,同時新增平均能量以及簇頭概率因子兩個參數(shù)實現(xiàn)簇頭選取的公平性。SP算法具有簇頭分布均勻、連通

3、性強的優(yōu)點。通過實驗證明,改進后的算法節(jié)點公平性更高,使得網絡負載更加平衡,且算法時間復雜度不高,有利于實時性要求高的應用。
　　2.基于蛙跳算法對無線傳感器網絡路由選擇進行優(yōu)化,Sink節(jié)點通過遍歷簇頭節(jié)點收集信息的過程可以看作求解TSP問題,混合蛙跳算法具有收斂速度快、調整參數(shù)少、尋優(yōu)能力強的特點,能夠在短時間內完成區(qū)域內近似最優(yōu)路徑的搜尋,對于解決實時性要求高的應用場合十分適合。通過實驗對算法進行仿真,發(fā)現(xiàn)信息采集周期明顯縮