基于蟻群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)融合了傳感器、嵌入式計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)通信三大技術(shù)，它通常由大量密集的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，節(jié)點(diǎn)的能源、計(jì)算能力和帶寬都非常有限，傳統(tǒng)的無線路由協(xié)議不適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，因而設(shè)計(jì)能夠有效節(jié)約能源，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的路由算法成為了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)重點(diǎn)。
　　 目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)大多采用分簇結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)建立時(shí)，通過分簇算法將網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)簇，每個(gè)簇由一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)和若干簇成員節(jié)點(diǎn)組成，簇頭負(fù)責(zé)管理簇內(nèi)資源分配和簇之間通信，簇成

2、員節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和處理等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由許多能量有限、感知有限、數(shù)據(jù)處理能力有限的節(jié)點(diǎn)組成的，通過這些智力有限的單個(gè)節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作來完成一些復(fù)雜任務(wù)。論文對(duì)現(xiàn)有路由協(xié)議進(jìn)行了分析、比較，提出了基于蟻群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法，實(shí)現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在通訊過程中快速、節(jié)能的路由。
　　 本文的主要研究工作如下：
　　 (1)引入模糊邏輯的思想，提出了基于模糊理論的簇頭選舉算法，根據(jù)能量、通信范圍、計(jì)算能力和鄰居

3、節(jié)點(diǎn)數(shù)等因素采用模糊綜合評(píng)判法推選簇頭，形成無線網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)；
　　 (2)在分簇的基礎(chǔ)上，將蟻群算法應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，提出基于蟻群算法的無線傳感器分簇路由算法，考慮了節(jié)點(diǎn)的能量、距離、通信半徑和傳輸方向等參數(shù)，有效地減少了網(wǎng)絡(luò)能量消耗、節(jié)點(diǎn)死亡數(shù)、路由跳數(shù)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂介L(zhǎng)度；
　　 (3)根據(jù)算法編制了程序，對(duì)所提出基于蟻群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法進(jìn)行系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較分析，證明了蟻群算