無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中高效廣播與數(shù)據(jù)聚集算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、廣播與數(shù)據(jù)聚集在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中有著廣泛的應(yīng)用。廣播是將信息從網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)分發(fā)到網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的過程，數(shù)據(jù)聚集是每個(gè)節(jié)點(diǎn)將采集的信息集中到網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)中心節(jié)點(diǎn)的過程。由于傳感節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力、存儲(chǔ)容量、能量受限等特點(diǎn)使得傳統(tǒng)無(wú)線技術(shù)不能直接應(yīng)用在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，因此設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單高效的廣播與數(shù)據(jù)聚集算法顯得至關(guān)重要。 本文首先介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一些基本概念、原理以及應(yīng)用發(fā)展情況，然后對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(jìn)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(chǔ)上，針對(duì)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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣播問題與旅行商(TSP)問題間的相似性，將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型描述為一個(gè)加權(quán)圖，采用蟻群系統(tǒng)的群體智能和正反饋機(jī)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(luò)拓?fù)渲袧M足最小能耗并

3、且可靠的廣播路徑。通過仿真工具OMNET++進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，將新算法同以往算法進(jìn)行了性能比較，結(jié)果表明新算法在能量有效性、網(wǎng)絡(luò)生命周期和延遲方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 由于蟻群算法在解決組合優(yōu)化問題方面顯示出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，本文用它設(shè)計(jì)了一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中提供選播服務(wù)的數(shù)據(jù)聚集算法。在很多無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中，常常忽視了相關(guān)數(shù)據(jù)聚集的一個(gè)重要的尺度—融合代價(jià)，該代價(jià)和傳輸代價(jià)一樣也極大地影響了路由的確定。該算法將融合代價(jià)作為相關(guān)數(shù)據(jù)的選