基于蟻群優(yōu)化的WSN路由算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量具有通信與計算能力的微小傳感器節(jié)點以多跳通信、自組織的方式形成的分布式無線網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點只能和其鄰居節(jié)點通信,其計算能力、存儲能力和通信能力都十分有限。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療健康等領(lǐng)域,具有重要的實用價值。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點能量受限,因此,有效節(jié)約并且均衡網(wǎng)絡(luò)的能量消耗就成了研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的關(guān)鍵因素。

2、r>　　本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　1、對基本蟻群算法進(jìn)行了深入的研究,其在求解最優(yōu)路徑問題時,雖然具有很強(qiáng)地發(fā)現(xiàn)較好解的能力,但是存在收斂時間過長和容易陷入局部最優(yōu)解等缺陷,針對基本蟻群算法應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的不足之處,通過在狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率公式中引入動態(tài)權(quán)重因子,采取局部信息素更新與全局信息素更新相結(jié)合的策略以及節(jié)點的跳數(shù)選擇機(jī)制,提出了一種基于蟻群優(yōu)化的WSN路由算法IACOR,實現(xiàn)了對搜索空間進(jìn)行高效、快速地全面

3、尋優(yōu),從而避免了基本蟻群算法過早陷入局部最優(yōu)解的缺陷。
　　2、建立了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)模型,分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的設(shè)計目標(biāo),并且描述了基于蟻群優(yōu)化的路由協(xié)議的實施流程,包括節(jié)點設(shè)計,報文設(shè)計以及基于蟻群優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由過程,并將改進(jìn)的路由算法IACOR應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由中。通過在復(fù)雜程度不同的環(huán)境下進(jìn)行仿真實驗,獲得了IACOR算法應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的最優(yōu)參數(shù)組合,并利用收斂特征,平均端到端傳輸時