無線傳感器網(wǎng)絡中高效廣播與數(shù)據(jù)聚集算法的設計與實現(xiàn).pdf

1、廣播與數(shù)據(jù)聚集在無線傳感器網(wǎng)絡中有著廣泛的應用。廣播是將信息從網(wǎng)絡中的某個節(jié)點分發(fā)到網(wǎng)絡中所有節(jié)點的過程，數(shù)據(jù)聚集是每個節(jié)點將采集的信息集中到網(wǎng)絡中的某個中心節(jié)點的過程。由于傳感節(jié)點的計算能力、存儲容量、能量受限等特點使得傳統(tǒng)無線技術不能直接應用在無線傳感器網(wǎng)絡中，因此設計簡單高效的廣播與數(shù)據(jù)聚集算法顯得至關重要。 本文首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的一些基本概念、原理以及應用發(fā)展情況，然后對無線傳感器網(wǎng)絡廣播與數(shù)據(jù)聚集算法的研究成果

2、及其所面臨的問題進行了探討。在深入研究蟻群算法和現(xiàn)有廣播與數(shù)據(jù)聚集算法的基礎上，針對目前廣播算法存在的約束考慮較為單一、沒有考慮與能量的約束融合、僅局限于單純的啟發(fā)式算法等缺陷提出了基于蟻群系統(tǒng)的廣播算法。基于蟻群系統(tǒng)的廣播算法利用無線傳感器網(wǎng)絡的廣播問題與旅行商(TSP)問題間的相似性，將無線傳感器網(wǎng)絡模型描述為一個加權圖，采用蟻群系統(tǒng)的群體智能和正反饋機制，從滿足給定約束條件，優(yōu)化能耗平衡度量的角度找出傳感器網(wǎng)絡拓撲中滿足最小能耗并

3、且可靠的廣播路徑。通過仿真工具OMNET++進行仿真實驗，將新算法同以往算法進行了性能比較，結果表明新算法在能量有效性、網(wǎng)絡生命周期和延遲方面具有明顯的優(yōu)勢。 由于蟻群算法在解決組合優(yōu)化問題方面顯示出強大的優(yōu)勢，本文用它設計了一種無線傳感器網(wǎng)絡中提供選播服務的數(shù)據(jù)聚集算法。在很多無線傳感器網(wǎng)絡的應用中，常常忽視了相關數(shù)據(jù)聚集的一個重要的尺度—融合代價，該代價和傳輸代價一樣也極大地影響了路由的確定。該算法將融合代價作為相關數(shù)據(jù)的選